量子點(diǎn)(Quantum dot)材料是一種納米級(jí)別的半導(dǎo)體材料，三個(gè)維度尺寸均在納米數(shù)量級(jí)。量子點(diǎn)一般為球形或類球形，其直徑常在2-20 nm之間，主要由ⅡB-ⅥA、ⅢA-ⅤA或者ⅣA-ⅥA族元素構(gòu)成。

水溶性量子點(diǎn)的制備

采用膠體化學(xué)法在有機(jī)體系中制備量子點(diǎn)，其疏水表面限制了量子點(diǎn)在生物環(huán)境中的應(yīng)用。因此在與生物分子偶聯(lián)之前，必須先將其表面用一定的雙功能基團(tuán)修飾，使其具備一定的水溶性同時(shí)又能與生物分子偶聯(lián)。

方法一：

1、 直接用3-(巰基丙基)三氧甲基硅烷(MPS)取代氧化三辛基磷(TOPO)保護(hù)的（CdSe）ZnS量子點(diǎn)上的TOPO分子；

2、 再將三氧甲基硅烷水解，便在量子點(diǎn)的表面形成了一層帶有二氧化硅/硅氧烷的殼；

3、 后再將量子點(diǎn)與一些雙功能的甲氧基化合物（如氨基丙基三甲氧基硅烷、三甲氧基丙基脲等）反應(yīng)，便制成了水溶性的量子點(diǎn)。

方法二：

1、 直接吸附一些雙功能配基，如Chan等將巰基乙酸和一種有機(jī)堿加入到TOPO保護(hù)的量子點(diǎn)的氯仿溶液中；

2、 在有機(jī)堿將巰基和羧基上質(zhì)子奪去后，量子點(diǎn)表面的Cd2+和Zn2+可通過靜電引力與巰基乙酸相結(jié)合，量子點(diǎn)便可以從有機(jī)溶劑中沉淀出來，從而獲得水溶性量子點(diǎn)。

硅烷化的QDs有很好的穩(wěn)定性，但是每次只能制得微克量級(jí)的量子點(diǎn)，而且在中性pH條件下，量子點(diǎn)表面殘留的硅氧基易導(dǎo)致凝膠或沉淀生成。相應(yīng)地，通過直接吸附巰基乙酸雖然每次可獲得數(shù)克水溶性量子點(diǎn)，但巰基乙酸不穩(wěn)定，很容易從量子點(diǎn)表面脫附，從而導(dǎo)致量子點(diǎn)團(tuán)聚和沉淀。

兩種制備方法：

一種方法是通過疏水作用和離子相互作用在量子點(diǎn)表面包被一層蛋白質(zhì)，初步結(jié)果表明蛋白質(zhì)包被的QDs在緩沖液中至少能穩(wěn)定存放兩年，其量子產(chǎn)率也與在氯仿中制得的QDs差不多；

另一種方法是先制備內(nèi)部鏤空的高分子小球（micell），然后將量子點(diǎn)裝入高分子小球的孔隙中，如將未進(jìn)行任何表面改性的（CdSe）ZnS量子點(diǎn)直接裝入由聚乙二醇（PEG）、磷脂酰乙醇胺(PE)和磷脂酰膽堿（PC）混合組成的磷脂高分子微球的疏水核心，這樣制成的量子點(diǎn)微球大小均勻，形狀規(guī)則，幾乎不存在團(tuán)聚情況。