量子点（Quantum Dot,QDs）是指半径为1-20nm之间的半导体纳米晶体,由于其独特的光学特性而广泛应用于光电材料学及生物医学等科学领域。因其大小接近或小于激子波尔半径,而表现出一些有异于普通荧光染料的光学特性如:荧光发射峰窄且对称,吸收光谱宽且连续,抗漂白性强,荧光强度高,荧光颜色随粒径大小可调等。尤其是近几年对量子点表面修饰研究的深入,通过偶联生物大分子（抗原、蛋白、核酸）而应用于细胞标记、组织成像、活体成像、药物分析、光敏治疗及活体肿瘤成像等研究中。CdTe量子点是Ⅱ-Ⅵ族量子点中最重要的量子点之一,因其发射光谱随尺寸变化可覆盖整个可见光区,已成为近几年主要研究对象。量子点合成方法主要分为有机相合成及水相合成。水相合成法具有条件简单、价格低廉、污染较少,并且表面可修饰一些氨基或者羧基等功能基团,如巯基乙酸、巯基乙胺、巯基丙酸等（这些基团可直接和生物大分子偶联的）。随着实验条件的不断改进,水相合成法渐渐成为目前生物医学运用中的量子点的主要合成方法。目前已有很多关于量子点水相合成的报告,但合成的量子点产率不高且稳定性较差。如何合成高品质的量子点一直是量子点应用的一大难题。癌症已成为人类第一大死因,每年的新发病例数还在不断增长。早期诊断对于降低癌症死亡率可起到至关重要的作用。制备一种特异性高、敏感性强、观察时间长的荧光探针将会为疾病的早期诊断研究提供帮助。叶酸受体在许多肿瘤包括头颈肿瘤组织中高表达,而在大多数的正常组织中极少表达。我们课题组前期研究发现鼻咽癌细胞株HNE-1、喉癌组织及细胞株Hep-2也高表达叶酸受体。叶酸受体在肿瘤和非肿瘤组织分布的显著性差异以及与叶酸及叶酸类似物结合的高度特异性,为叶酸受体介导的靶向量子点荧光探针在肿瘤组织的特异性细胞成像以及今后的靶向治疗效果评价提供了良好的分子基础。本研究拟采用水相加热回流的方法制备量子点,通过表征及量子荧光产率的计算去探索不同的稳定剂、Cd²⁺、Te2-摩尔比例及pH对CdTe量子点合成的影响,并从中寻找一种最佳合成条件,获得高品质的CdTe量子点;以CdTe量子点为核心,以巯基丁二酸（MSA）为稳定剂,合成CdTe/CdS壳核型量子点。在制备CdTe/CdS量子点的基础上,制备偶联叶酸的量子点荧光探针,并对高表达叶酸受体的鼻咽癌细胞HNE-1及人喉癌细胞Hep-2进行体外标记成像研究。本文共分以下两个部分。第一部分:CdTe量子点的制备和表征研究目的:1.筛选一种最佳的合成条件(稳定剂、n（Te2-）:n(Cd²⁺)、pH),获得高量子产率且性质稳定的CdTe量子点。2.在合成高品质量子点基础上,合成CdTe/CdS壳核型量子点。研究方法:采用水相加热回流法,通过比较①不同稳定剂:巯基丁二酸、巯基丙酸、L-半胱氨酸;②Te2-、Cd²⁺之间不同物质的量比（1:2、1:4、1:10）;③不同的PH（8.0、9.0、10.0、11.0）对所合成CdTe量子点品质的影响,并从中筛选一种最佳的合成条件,制备一种性质稳定、量子产率高的CdTe量子点。筛选的依据是以荧光量子产率为95%的罗丹明6G作参比,通过紫外分光光度计、荧光分光光度计分别测定稀释的量子点和罗丹明6G的水溶液在同一激发波长（设定为365 nm）下的荧光发射峰的面积和对该波长光的吸光度来计算荧光量子产率,从而来判断量子产率的高低。通过对不同时间合成的量子点的紫外吸收情况及光致发光性质的检测,了解时间的增长对量子点合成的影响。再通过X线粉末衍射仪、透射电镜对最佳品质的CdTe量子点的晶体结构、表面形貌进行表征,确定所合成的晶体成分及表面性质。在高品质CdTe量子点合成的基础上用类似的水相合成法制备外层包覆CdS量子点的CdTe/CdS壳核型量子点。研究结果:1.水相加热回流合成法中,使用巯基丁二酸作为稳定剂较巯基丙酸及L-半胱氨酸所合成的CdTe量子点荧光量子产率高;n(Cd²⁺):n（Te2-）=1:10时所合成的量子点荧光产率及荧光发射峰位置总体较n(Cd²⁺):n（Te2-）为1:2或1:4时大;PH为10.0时所合成CdTe量子点荧光产率及荧光发射峰位置总体较PH为8.0、9.0、11.0时要大。2.水相合成中随着反应时间的延长,所得到的CdTe量子点的粒径不断增大,吸收光谱和光致发光谱也不断红移。在紫外光激发下发射出由绿色逐渐变为黄色、橙色、红色的可见光。3.以巯基丁二酸为稳定剂,当pH=10,摩尔比为n（Te2-）:n(Cd²⁺):n（MSA）=1:10:10的条件下,获得较高荧光量子点产率的CdTe量子点,在反应10min时量子产率高达72.5%,XRD图谱显示其在2 0值为24.449、40.695、48.799处出现了明显的三个峰,分别与立方晶型CdTe的（111）,（220）,（311）三个晶面形成良好的对应,在透射电子显微镜下可以观察到CdTe纳米微粒近似球形,粒径分布较为均一,平均为3 nm左右,分散度较好。4.在CdTe基础上成功制备了CdTe/CdS量子点,液体状态下纯化的量子点（CdTe、CdTe/CdS）在4℃条件下密封保存,半年内未出现沉淀、荧光强度减弱等变化,状态非常稳定。第二部分叶酸受体靶向的CdTe/CdS量子点荧光探针的制备及其靶向性研究研究目的:制备叶酸受体靶向的CdTe/CdS量子点荧光探针,通过细胞实验验证探针的叶酸受体靶向性。研究方法:以二环己基碳二亚胺（DCC）及N-羟琥珀酰亚胺（NHS）作为偶联剂,制备偶联叶酸的氨基聚乙二醇,在前一章合成的CdTe/CdS量子点的基础上,以该叶酸配体高分子化合物作为桥接材料,制备叶酸受体靶向的CdTe/CdS量子点荧光探针。通过凝胶电泳和光谱分析鉴定偶联效果。以叶酸受体表达阳性的鼻咽癌细胞株HNE-1及人喉癌细胞株Hep-2为研究对象,叶酸受体表达阴性的鼻咽癌细胞CNE-2作对照,不同浓度的探针与上述细胞共培养6小时,在荧光倒置显微镜下观察被QDs-PEG-FA量子点探针标记后的细胞成像情况,比较三种细胞株的成像差别,观察不同浓度的荧光探针对鼻咽癌细胞株HNE-1及人喉癌细胞株Hep-2的标记情况,水溶液探针4℃保存3个月、探针标记的细胞常温避光保存1周再观察荧光标记情况。研究结果:1.CdTe/CdS量子点偶联生物大分子后,光致发光光谱红移,荧光强度下降,这也进一步证明Qds-PEG-FA偶联成功。2.琼脂糖凝胶电泳证实了 QDs-PEG-FA量子点荧光探针偶联效果良好,且纯化后残留的反应物较少,表明QDs-PEG-FA量子点荧光探针纯度相对较高。3.叶酸受体阳性鼻咽癌细胞HNE-1和喉癌细胞Hep-2和QDs-PEG-FA共培养6小时后,几乎全部细胞膜的表面可见较强的荧光标记,HNE-1细胞较Hep-2细胞荧光亮度稍低。而叶酸受体表达阴性的鼻咽癌细胞CNE-2和3种浓度的QDs-PEG-FA共培养后未见明显荧光标记。4.纯化后的叶酸受体靶向的量子点荧光探针（Qds-PEG-FA）在4℃水溶液及细胞培养液（RPMI-1640）中储存3个月内未见沉淀及明显的荧光减弱。叶酸受体靶向的量子点荧光探针标记细胞并固定常温避光保存一周后,荧光显微镜下观察仍可见叶酸受体阳性的细胞表面的荧光标记。结论:量子点合成中,稳定剂、反应物之间的摩尔比例、pH、反应时间对合成的量子点荧光量子产率、粒径大小及稳定性均有影响。以巯基丁二酸为稳定剂,当 pH= 10,摩尔比为 n（Te2-）:n(Cd²⁺):n（MSA）= 1:10:10 的条件下,可获得较高量子产率的CdTe量子点,在反应10min时量子产率高达72.5%。成功的在CdTe基础上制备了 CdTe/CdS量子点,纯化的液体状态下的量子点（CdTe、CdTe/CdS）在4℃条件下密封保存,半年内未出现沉淀、荧光强度减弱等变化,状态非常稳定。制叶酸受体靶向的CdTe/CdS量子点荧光探针稳定,可较长时间保存,对叶酸受体表达阳性的喉癌细胞Hpe-2和鼻咽癌细胞HNE-1有良好的细胞成像作用,而不易被叶酸受体表达阴性的CHE-2摄取,表明具有良好的靶向性和特异性。