人造原子量子點(diǎn)ppt課件(完整版)
【正文】 、推廣，使之成為生物學(xué)領(lǐng)域研究的熱點(diǎn)。電子的物質(zhì)波特性取決于其 費(fèi)米波長 。 由于量子局限效應(yīng)會導(dǎo)致類似原子的 不連續(xù)電子能級結(jié)構(gòu) ， 因此量子點(diǎn)又被稱為 “ 人造原子 ” 。 量子阱、量子線及量子點(diǎn)能級比較關(guān)系示意圖 ? 70 年代，量子點(diǎn)由于其獨(dú)特的光學(xué)特性 ,認(rèn)為其應(yīng)用主要集中在電子與光學(xué)方面。 以分閘法產(chǎn)生GaAs/AlGaAs量子點(diǎn)之 SEM影像 分閘法產(chǎn)生量子點(diǎn)之 SEM圖像 量子點(diǎn)的制備方法小結(jié) 合 成 方 法 Topdown Bottomup 晶體表面刻蝕 組成器件 化學(xué)制備 生物體系標(biāo)記 波長范圍寬，發(fā)射峰尖銳，發(fā)射波長可以通過納米粒子粒徑調(diào)節(jié)，易于自組織 量子點(diǎn)的性質(zhì)和用途 ?量子點(diǎn)可視為電子物質(zhì)波的 共振腔 （ cavity） ， 電子在量子點(diǎn)內(nèi)會有類似電磁波在一般共振腔中的 共振現(xiàn)象 。每一個量子態(tài)可被自旋向上和向下的兩個電子所占據(jù)。所以，量子點(diǎn)的態(tài)密度與能量的關(guān)系表示為 δ函數(shù)的形式，即 其中 Ei是體系的能量可取值，可表示為 ρ3D(E) = ∑ δ ( E Ei) i 量子點(diǎn)的能態(tài)圖形為類氫光譜狀的分離線，如圖(d)所示。 3. 對于理想的量子點(diǎn)激光器量子點(diǎn) ，它應(yīng)只有單一電子能級和空穴能級 ，很 容 易 實(shí) 現(xiàn) 單 模 工 作 。因此，認(rèn)為量子點(diǎn)缺乏一種有效的載流子弛豫途徑 ,稱之為 聲子瓶頸效應(yīng) 。雖然量子點(diǎn)的材料增益很大，但由于尺寸分布的不均勻性，使量子點(diǎn)發(fā)光峰非均勻展寬，發(fā)光峰半寬比較寬，遠(yuǎn)大于量子阱材料（ meV）。 Schematic of a ZnS－Capped CdSe QD that is covalently coupled to protein 量子點(diǎn)在生物上的應(yīng)用 量子點(diǎn)在生物上的應(yīng)用 ? 將不同熒光特征的量子點(diǎn)組合進(jìn)內(nèi)部鏤空的高分子小球 , 從而形成具有不同光譜特征和亮度特征的可標(biāo)記到生物大分子上的熒光納米球 。 用量子點(diǎn)檢測腫瘤細(xì)胞 Quantum dots modified with antibodies to human prostate specific membrane antigen light up murine tumors that developed from human prostate cells. ?科學(xué)家們將轉(zhuǎn)鐵蛋白與量子點(diǎn)共價(jià)交聯(lián) , 讓宮頸癌細(xì)胞 “ 吞 ” 進(jìn)細(xì)胞內(nèi) , 使連接了量子點(diǎn)的轉(zhuǎn)鐵蛋白仍然具有生物活性，實(shí)現(xiàn)單色長期熒光標(biāo)記觀察。 這個反應(yīng)用石英晶體微量天平也可以測，但利用碳納米管的電導(dǎo)特性，靈敏度能提高 100倍。 在生物檢測中的其它應(yīng)用 ? 把量子點(diǎn)分別同生物素、尿素、醋酸鹽和某種抗體鏈接了起來，成功地到達(dá)了特定的細(xì)胞結(jié)構(gòu)； ? 可以有許多種分子用作量子點(diǎn)的 導(dǎo)引物質(zhì) ，包括核酸、細(xì)胞膜上的脂質(zhì)、同載體蛋白質(zhì)或載體糖聯(lián)系緊密的蛋白質(zhì)，還有一些藥物可以把量子點(diǎn)導(dǎo)引到特定細(xì)胞結(jié)構(gòu)中去； ? 研究人員 正致力于量子點(diǎn)在神經(jīng)遞質(zhì)研究（了解神經(jīng)信號傳導(dǎo)的研究）中的應(yīng)用。 量子點(diǎn)在生物上的應(yīng)用 與蛋白質(zhì)偶聯(lián)，形成生物傳感器，測定生物體內(nèi)物質(zhì)的特性。 量子點(diǎn)在生物上的應(yīng)用 ?量子點(diǎn)通常 以 CdSe為核、 CdS或ZnS為殼的 核 殼型 納米體，與傳統(tǒng)的有機(jī)染料相比，它有其 獨(dú)特的性質(zhì) ，即： ? 量子點(diǎn)具有較大的 斯托克位移 和 狹窄對稱的熒光譜 量子點(diǎn)在生物上的應(yīng)用 (A) Excitation ( dashed) and fluorescence ( solid) spectra of fluore
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