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相对于传统的有机染料，量子点由于具有许多独特的光学性质，如激发谱宽、发射谱窄、发射波长随尺寸可调、荧光寿命长和光化学稳定性高等。由于这些优异的光学性质，量子点已在DNA和蛋白质分析、细胞标记以及生物组织成像方面展现出巨大的应用潜力。然而，目前量子点用作荧光探针对生物小分子进行检测的研究还比较少。在本论文中，我们制备了不同表面修饰的CdTe和CdSe量子点，考察了一些生物小分子对其荧光强度的影响，具体的研究内容如下：
1．合成了巯基乙酸、巯基乙胺、巯基甘油修饰的CdTe量子点和巯基丙酸、β-环糊精以及油酸修饰CdSe量子点。通过调节反应时间可控制量子点的生长，得到不同尺寸的量子点，其发射波长从蓝光到红光可调。
2．制备了裸纳米金、三苯基膦修饰的纳米金以及巯基丙酸取代三苯基膦修饰的纳米金。通过荧光滴定法研究了巯基乙酸修饰的CdSe量子点与纳米金之间的能量转移作用，结果表明此三种纳米金均会猝灭CdSe的荧光，且纳米金的浓度与量子点荧光强度的关系符合Stern-Volmer方程。
3．用发散法合成了G1.0-G4.0扇形PAMAM分子，系统地研究了其荧光性质及其与量子点之间的相互作用。此四代PAMAM分子均发射蓝色荧光，且随着其代数的增加，其荧光强度呈指数规律增强，同一代扇形PAMAM分子的荧光强度与其浓度呈良好的线性关系；扇形PAMAM分子荧光强度随pH值可逆变化，而且在pH3-8范围内二者呈线性关系。这些结果表明扇形PAMAM分子的荧光行为与其分子内叔胺基团的质子化有关。扇形PAMAM分子的荧光强度随pH线性可逆变化的性质使其可潜在地用作荧光pH探针。扇形PAMAM分子对巯基乙酸修饰的CdTe量子点(CdTe-TGA)具有荧光增强作用，此性质使其可以和CdTe量子点相结合用作复合荧光材料。
4．用荧光滴定方法测试了L-半胱氨酸、ATP、叶酸和多巴胺对CdTe-TGA量子点荧光强度的影响。L-半胱氨酸可显著提高CdTe-TGA量子点的荧光效率，且量子点的荧光强度随其浓度的变化符合Langmuir吸附等温方程；叶酸、ATP和多巴胺均对量子点具有荧光猝灭作用，并且在一定的浓度范围内，量子点的荧光强度随它们的浓度变化符合Stern-Volmer方程。这些结果表明CdTe-TGA量子可用作这些生物小分子的荧光探针。
5．提出了一种水相中制备CdTe/CdS核壳结构纳米粒子的方法，并用微乳液(W/O)法在CdTe/CdS纳米粒子表面包被一层SiO2壳层，包覆SiO2后所形成的复合结构纳米粒子(CdTe/CdS)/SiO2的荧光强度较CdTe量子点提高了10％。TEM照片显示一个SiO2纳米球中包有一个或多个CdTe/CdS核，其粒径为42±3nm。
采用MTT法测定了CdTe-TGA量子点对RAW264.7细胞的毒性，结果表明一定浓度的CdTe量子点能够抑制的RAW264.7细胞的生长。CdTe量子点对RAW264.7细胞的半数生长抑制浓度(IC50)为6.62μg/mL。而(CdTe/CdS)/SiO2纳米粒子对RAW264.7细胞半数生长抑制浓度为725.97μg/mL。相对于CdTe-TGA量子点，(CdTe/CdS)/SiO2纳米粒子对细胞的毒性大大降低，而且其表面的SiO2壳层易于修饰，因此(CdTe/CdS)/SiO2纳米粒子是一种用于细胞观察的较好的材料。