半导体量子点(Quantum dots,或称QDs),由于其通常大小为1～10nm,与生物大分子(如蛋白质)的直径相当,而且具有宽激发、窄发射、可调谐的发射波长、光稳定性好等独特的光学性质,作为一种新型的荧光探针而在生命科学研究领域中备受关注。目前,生物医学方面主要应用的是CdTe与CdSe量子点,其中的有毒Cd元素使它们的应用范围受到限制。而ZnO量子点具有优良的荧光性能,原料廉价易得,并且不含有毒元素。但是符合生物检测要求的水分散性ZnO量子点的研究现在还少有报道。因此,我们在以下方面作了一些工作,并得到一些创新性的结果,主要研究内容如下:(1)本文利用溶胶-凝胶法在乙醇中合成具有强烈可见荧光发射的ZnO量子点,通过对不同反应条件的控制,成功实现了对ZnO量子点可见荧光发射波长的精确调控。(2)本文通过3-氨丙基三乙氧基硅烷(APTES)对ZnO量子点实行硅烷化包覆,制备出核-壳结构的ZnO/Aminopropyl-siloxane量子点,这种量子点荧光强度提高一倍,具有良好的稳定性,且在水相中也能保持优良的荧光性能。(3)在ZnO/Aminopropyl-siloxane量子点的基础上,利用聚乙二醇(PEG-600)进行表面修饰,得到能够稳定分散于水溶液中的ZnO/Aminopropylsiloxane-PEG量子点(ZnO-ASP量子点)(4)通过利用水分散性的ZnO-ASP量子点对洋葱细胞的成像与对拟南芥的生长刺激影响,证实了合成的ZnO-ASP量子点具有较高的生物适用性与较低的毒性。