由于金可與巰基之間形成很強(qiáng)的Au-S共價(jià)鍵，金納米粒子可以很好的結(jié)合納米技術(shù)和生物檢測技術(shù)。金納米粒子在水中形成的分散系俗稱膠體金，以膠體金為標(biāo)記物的免疫金和免疫金染色法，可以單標(biāo)記或多重標(biāo)記，并可以進(jìn)行大分子的定性、定位以至定時(shí)量研究，已被廣泛應(yīng)用于醫(yī)學(xué)和生物學(xué)的眾多領(lǐng)域。人們對膠體金在功能化固體表面的化學(xué)組裝行為也做了系統(tǒng)的研究。
有學(xué)者利用納米金與多核苷酸聚合物構(gòu)象的改變可以改變?nèi)芤侯伾奶匦裕⒘擞脦€基化寡核核苷酸探針標(biāo)記納米金并檢測特定多核苷酸序列的新方法，為特定DNA序列檢測的研究和應(yīng)用開辟了一個(gè)新領(lǐng)域，在DNA傳感器以至DNA芯片的制作方面都有廣闊的應(yīng)用前景。
然而在膠體金溶液的應(yīng)用過程中，還存在著納米金溶膠穩(wěn)定性受環(huán)境因素影響嚴(yán)重的問題，在電解質(zhì)溶液中易形成不可逆聚集，從而影響其后續(xù)使用。
量子點(diǎn)也稱半導(dǎo)體晶體。當(dāng)半導(dǎo)體納米粒子的尺寸與其電子空穴半徑（約5~10nm）相接近時(shí)，由于電子波函數(shù)的量子限制效應(yīng)，半導(dǎo)體納米粒子能帶的有效帶隙隨粒子的半徑減少而增加，導(dǎo)致吸收光譜和熒光光譜的藍(lán)移。光譜性質(zhì)主要取決于半導(dǎo)體納米粒子的半徑大小，而與其組成無關(guān)。
通過改變粒子的大小可獲得紫外到近紅外范圍內(nèi)任意點(diǎn)光譜。標(biāo)記生物分子的量子點(diǎn)是一種核殼結(jié)構(gòu)的物質(zhì)，它是一種量子點(diǎn)為核，在其外部使用另一種材料形成表面的薄層，此結(jié)構(gòu)可得到較高的發(fā)光率和較好的光化學(xué)穩(wěn)定性。
與傳統(tǒng)的染色分子相比，量子點(diǎn)有許多優(yōu)點(diǎn)。小的無機(jī)晶體能隨更多勵(lì)磁循環(huán)和光散發(fā)，而一般的有機(jī)分子隨力小且容易分解。所以，無機(jī)晶體的穩(wěn)定性使研究人員能在更長是時(shí)間內(nèi)觀察細(xì)胞在組織中的活動(dòng)。量子點(diǎn)zui大的好處是它們的色彩更豐富、發(fā)光強(qiáng)度高和光化學(xué)穩(wěn)定性好。除此之外，量子點(diǎn)還為生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域提供了多色編碼技術(shù)，使其在基因表達(dá)技術(shù)、高通量篩選和醫(yī)學(xué)診斷方面又很大的發(fā)展前景。
但量子點(diǎn)也有其缺點(diǎn)：首先其合成條件十分苛刻，需要在高溫、絕氧、絕水的條件下成核。雖然現(xiàn)在已經(jīng)可以在室溫或水環(huán)境中合成量子點(diǎn)，但仍需絕氧環(huán)境。另外，量子點(diǎn)的水溶性不好，易于聚集且對生物體有毒副作用，而且不易表面修飾。
二氧化硅納米粒子由于表面含有大量的羥基基團(tuán)，這些羥基能夠和很多物質(zhì)反應(yīng)生成氨基、羧基、硫基等基團(tuán)，二氧化硅也能吸附抗生素蛋白，這種易于表面修飾的特性使它廣泛應(yīng)用于生物分析。
另外，二氧化硅本身無毒生物親合性高，在生化檢測領(lǐng)域愈來愈受重視。熒光二氧化硅納米粒子具有以下優(yōu)點(diǎn)：
1、高熒光強(qiáng)度；
2、高穩(wěn)定性；
3、利于表面修飾；
4、粒子大小的均一性與可調(diào)控性；
5、多數(shù)熒光試劑對活體細(xì)胞有一定的毒副作用，用二氧化硅粒子將其包裹后可避免其對細(xì)胞的毒副作用。
以上這些特性使得熒光二氧化硅納米粒子在免疫檢測、生物傳感器方面具有很大的發(fā)展前景。
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