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华中科技大学武汉光电国家实验室(筹)生物医学光子学研究部的研究人员张智红、赵元弟、曾绍群和骆清铭在《2006科学发展报告》发表了“基于量子点标记的光学分子成像”一文。文章就基于量子点标记的光学分子成像的研究进展和发展趋势做了简要的介绍。

文章首先指出，光学分子成像是在基因组学、蛋白质组学和现代光学成像技术的基础上发展起来的新兴研究领域，其突出特点就是非侵入性地对活体内参与生理和病理过程的分子事件进行定性或定量可视化观察，是目前国际上公认的开展活体内分子事件研究的主流手段之一，在生命科学研究中具有重大应用前景。光学分子探针是光学分子成像的基本要素之一。新型荧光基团的产生和光学标记技术的发展为光学分子成像提供了特异性的高效对比度源，极大地提高了活体成像的检测灵敏度和特异性。目前，光学标记技术已从传统的小分子有机染料发展到多功能的基因探针，而量子点(Quantum Dot, QD)独特的光学特征使其在生物医学研究中展现出无穷魅力。

量子点也称半导体纳米晶体，是一种直径在1～10 nm之间，能够被激发产生荧光的半导体纳米颗粒。与有机荧光分子相比，量子点具有许多更具优势的光学特性：荧光量子产率高，光稳定性好(抗光漂白)，可显著提高检测灵敏度并延长活体成像的检测时间；发射波长可通过改变粒径或组成进行调节，各种量子点可提供从400 nm到2 mm波长的发射光；激发波长范围宽呈连续分布，发射峰窄(半峰宽20~30 nm)几乎呈高斯对称分布，因而用同一单色激发光可同时激发多色荧光，这使得对生物活体内多个生物分子同时进行多色荧光成像变得简单易行。近几年，量子点已尝试着应用于大多数使用荧光的生物技术领域中，尤其是以量子点作为对比剂，在活体动物的光学分子成像上的应用发展迅速。

文章最后指出，在发展多功能光学分子探针的同时，光学分子成像技术也正向着多元化方向发展。建立和发展时间、空间分辨率更高，测量范围更大(从微米到几厘米)，检测深度更深(实现小鼠的整体成像)的在体光学层析分子成像技术，充分发掘和利用光学信息(强度、光谱、寿命、偏振)，直接记录和显示分子事件及其动力学过程，将是光学成像技术的主要发展方向。高性能的多功能量子点分子探针与先进的光学分子成像技术的结合，将为实时动态地监测生物活体内的分子事件提供强有力的实验手段，为揭示生命活动的基本规律和疾病的发生机理提供新技术新方法，对于促进生命科学的发展具有重大意义。（摘自科学出版社出版的《2006科学发展报告》）