半导体量子点以其独特的光学特性，作为一种很有前途的荧光材料在生物医学领域得到了广泛的应用。目前，研究最深入的是含有镉等重金属元素的量子点，其潜在的毒性阻碍了其进一步商业化。近年来，低毒性eco-friendly量子点被开发，其具有传统Cd-量子点的许多特性，如光学特性、胶体稳定性、荧光稳定性等。目前，eco-friendly量子点在生物医学领域特别是生物成像和诊断方向显示出巨大的应用潜力。

鉴于该领域的快速发展，河南大学纳米科学与材料工程学院吕雁冰、吴瑞丽和李林松等人介绍了适用于成像和诊断领域的eco-friendly量子点的最新进展。

（1）高质量制备：总结了二元和三元合金eco-friendly量子点制备方法与光学性质，其主要由III-V族元素、I-VI族元素、II-VI族元素或I-III-VI族元素制备而得，主要包括InP、InAs、Ag₂S、Ag₂Se、ZnS、ZnSe、CuInS₂、CnInSe₂、AgInS₂量子点等，其发光范围可以涵盖紫外到红外光谱区。

（2）表面修饰：对于生物医学应用领域，制备eco-friendly量子点的方法主要有两种：在水溶剂中直接合成以及在有机相中合成后进行表面改性，这两种方法各有优势，并不断得到发展和完善，。

（3）毒性：与Cd-量子点相比，eco-friendly量子点被认为具有更低的毒性，这也是其应用于生物医学领域中最大的优势。

（4）生物成像和诊断中的应用：具有良好生物相容性和稳定性的eco-friendly量子点经过特定的生物功能化后，作为光学探针应用于细胞和组织成像、特定的生物分子的检测，用以疾病的诊断。

最后，指出了eco-friendly量子点在生物医学应用中的挑战，为进一步发展亮度高、稳定性好的生物相容性eco-friendly量子点提供了重要指导。

图1 本文的主要介绍内容，包括高质量eco-friendly量子点的制备、表面修饰、毒性、生物医学应用等

图2 Eco-friendly量子点的表面修饰策略

图3 Eco-friendly量子点在生物成像中的应用

图4 Eco-friendly QDs在诊断中的应用

本课题组作为河南大学特种功能材料教育部重点实验室的主要研究团队之一，围绕无机半导体纳米晶的合成及应用、纳米材料的可控制备与组装和基于量子的生物标志物检测等研究方向，取得了多项具有自主知识产权的特色科研成果，以第一或通讯作者论文100余篇，包括Nat. Photonics、Nano Lett.、Adv. Funct. Mater.、J. Am. Chem. Soc.、Chem. Eng. J.、Biosens. Bioelectron.、Sens. Actuat. B: Chem.等。先后承担了国家“863计划”、国家自然科学基金等国家级项目8项。

Lv Y, Zhang L, Wu R, et al. Recent progress on eco-friendly quantum dots for bioimaging and diagnostics. Nano Research, 2024, https://doi.org/10.1007/s12274-024-6926-5.