POCT专题｜量子点——新一代高效荧光标记物

近年来POCT飞速发展，成为IVD行业中增长最快的细分市场，吸引了众多IVD企业进军POCT领域。

在免疫领域，现阶段市面主流POCT以免疫荧光层析为主，相较化学发光来说，在灵敏度上和稳定性上还是稍有不足，因此有许多企业开始推出小型化学发光用于POCT。通常免疫荧光较多采用荧光素作为标记物，荧光素是具有荧光特性的一类有机染料，然而，有机染料标记物光照下易分解，易发生光漂白现象，具有浓度猝灭特征，影响了分析结果的准确性和可靠性，因此寻求一种稳定高效，荧光寿命长，抗光漂白性强的荧光标记物显得尤为重要。

量子点(简称QDs,又称半导体纳米粒子)是近 20 年来发展起来的半导体纳米晶材料，是由Ⅱ～Ⅵ族或Ⅲ～V族元素组成的，半径小于或接近于激光玻尔半径，能够接受激发光产生荧光的一类半导体纳米颗粒，其中研究较多的主要是CdX(x=S、Se、Te)，直径约为2nm-6nm，存在显著的量子尺寸效应和表面效应，具有常规材料所不具备的光吸收特性，使其应用领域越来越广泛，特别是在免疫生物学和临床检验学等研究中潜在的应用价值，引起了广大科学工作者的极大关注，近几年来已从细胞标记等应用逐渐向多个领域的检测与诊断方向渗透。量子点作为荧光试剂探针标记生物大分子，正是纳米材料在生物分析领域的重要应用之一，目前国内许多体外诊断企业开始采用这一材料作为其荧光免疫层析平台的标记物。

与普通的荧光染料相比较，量子点具有以下特点：

有机染料荧光分子激光谱带较窄，每一种荧光分子必须用合适能量的光来激发，而且产生的荧光峰较宽，不对称，有些拖尾。这给区分不同的探针分子带来困难，很难利用有机染料分子同时检测多种组分。量子点由于量子限域效应使其激发波长的范围很宽，可以被波长短于发射光的光(一般短10nm以上)激发，并产生窄(半波宽约13nm)而对称的发射光谱，从而避免了相邻探测通道的串扰。

量子点具有“调色”功能，不同粒径大小的量子点具有不同的颜色，激发量子点的激发波长范围很宽，且连续分布，所以可以用同一波长的光激发不同大小的量子点而获得多种颜色标记，是一类理想的荧光探针。

量子点的荧光强度强，稳定性好，抗漂白能力强，可以经受多次激发，且标记后对生物大分子的生理活性影响很小，因此为研究生物大分子之间的长期作用提供了可能。

生物相容性好，尤其是经过各种化学修饰之后，可以进行特异性连接，细胞毒性低，对生物体危害小，可进行生物活体标记和检测，而传统的有机荧光染料一般毒性较大，生物相容性差。

荧光寿命长，典型的有机荧光染料的荧光寿命仅为几纳秒(ns)，这与很多样本的自发荧光衰减的时间相当，量子点的荧光寿命可持续长达数十纳秒(20ns-50ns)，当光激发数纳秒以后，大多数的自发荧光背景已经衰减，而量子点荧光仍然存在，此时即可获得无背景干扰的荧光信号。

量子点免疫层析技术利用量子点荧光探针做为标记物，不仅充分体现了免疫层析技术的简便，快速，特异性强的优点，而且展示了量子点的高灵敏度，以及它的荧光特性，显示出巨大的发展潜力和广阔的应用前景。目前厦门波生公司全新的POCT平台即采用这种量子点免疫层析技术，在此平台上的免疫荧光具有高灵敏度，高稳定性，可媲美化学发光等特点。

随着其应用越来越广泛，量子点免疫层析技术也在不断地发展与改进，目前已实现了以下几个方面的改进：

优化了量子点荧光探针的制备，得到荧光强度高的QDs，检测信号会随着QDs的荧光增强而大大提高,可大大提高检测灵敏度，有利于信号的检测。

实现定量检测。目前荧光免疫平台均配套定量检测仪器，可以定量检测出待测物的浓度，打破了传统的胶体金免疫层析技术不能定量的限制，量子点免疫层析技术的应用，可大大提高定量检测的准确性和稳定性。

量子点的多色检测。QDs其中一个优点就是具有可精确调节的发射波长，可以通过调整粒子尺寸来得到不同发射的荧光QDs，无需改变粒子的组成和表面性质，使得量子点可以用于多种组分的多色标记，实现多组份的同时检测，这将比传统的胶体金免疫层析技术的多元检测体现出更大的优势，减少了不同抗体间的交叉反应，特异性更强，相互间不会产生干扰。

在POCT飞速发展的今天，用户对于检测的准确性，灵敏度，稳定性等要求越来越高，荧光免疫层析技术在满足快速检测、操作简便的同时，也需进一步提升用户对于性能方面的需求。随着量子点免疫层析技术的不断发展，将进一步缩小荧光免疫与化学发光在性能方面的距离，在POCT市场中持续提升该技术平台的竞争力。

适合于基层社区检测的快速免疫层析技术正受到越来越多的关注，可以预见，量子点免疫层析技术的出现，将进一步提升我国基层医学检验的水平，促进医学事业的健康发展。

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