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1、第18卷第2P3期化 学 进 展Vol.18No.2P32006年3月PROGRESSINCHEMISTRYMar.,2006量子点:FRET的新发展3刘玲芝 刘志洪 何治柯 蔡汝秀(武汉大学化学与分子科学学院 武汉430072)摘 要 荧光共振能量转移(FRET)技术作为一种高效的光学“分子尺”,在生物大分子相互作用、免疫分析、核酸检测等方面有广泛的应用。但是许多有机染料吸收光谱较窄而发射光谱较宽,并且光漂白现象比较严重,使得FRET的应用受到了限制,因此迫切需要寻找新的能量供2受体对。由于量子点(QDs)相对于有机染料有很多优点,可以较好地应用于FRET,可能成为FRET领域发展的一个有意
2、义的新方向,近来已引起了人们的关注。本文就FRET的原理以及量子点应用于FRET的最新进展情况做了评述。关键词 荧光共振能量转移 量子点 生物大分子中图分类号:O65713文献标识码:A文章编号:10052281X(2006)02P320337207QuantumDots:TheNewDevelopmentofFRET3LiuLingzhiLiuZhihongHeZhikeCaiRuxiu(CollegeofChemistryandMolecularSciences,WuhanUniversity,Whuhan430072,China)AbstractFluorescenceresonance
3、energytransfer(FRET)hasbroadapplicationsinthestudyoftheinteractionsofbiologicalmacromolecules,immunoassay,nucleicaciddetectionandsoon.HowevermanyorganicdyesconventionallyusedinFREThavefunctionallimitationssuchaslowresistancetophotobleaching,narrowexcitationbandscoupledwithbroademissionbands,allofwhi
4、chhavelimitedthedevelopmentandtheapplicationofFRET.Thereforenewpairsofenergydonorandacceptorareneeded.Becauseoftheadvantagesoverorganicdyes,quantumdots(QDs)haveexpandedtherangeofFRETandhavebeenconsideredasnewandsignificantdevelopmenttrendofFRETnowadays.ThetheoryofFRETandtheapplicationsofQDsinFRETare
5、reviewedinthisarticle.Keywordsfluorescenceresonanceenergytransfer;quantumdots;biologicalmacromoleculesFRET作为一种极为有效的光学分子尺不断地发展1 引 言和完善,出现了一些新的技术和方法,如荧光共振能[6][7]荧光共振能量转移(fluorescenceresonanceenergy量转移显微术、FRET2SNOM、时间分辨荧光共振[1][8]transfer,FRET),是由FÊrster于1948年首先提出能量转移(TR2FRET)等。本文就FRET的原理、应的,因此又可称之为FÊrs
6、ter能量转移。1967年,用、局限以及量子点应用于FRET的最新进展情况[2]Stryer及Haugland用实验证实了FÊrster的预见,即做了较全面的评述。能量转移效率与供、受体间距离的6次方成反比,并2FRET的原理提出能量转移可以作为光度尺,用来测量110—[3]610nm之间的距离。1978年,Stryer在一篇综述里一对合适的物质构成一个能量供体(donor)和详细地说明了FRET在分析蛋白质结构中的广泛应能量受体(acceptor)对,能量受体可以是荧光物质也[4][5]用。随后,Lakowicz、vanderMeer等分别对FRET可以是只有吸收光而无发射光的荧光猝灭剂。当
7、两理论进行了全面而清晰的描述。诞生50多年以来,者相隔110—1010nm,并且供体的发射光谱与受体收稿:2005年1月,收修改稿:2005年5月33通讯联系人 e2mail:zhhliu.whu@163.com·338·化 学 进 展第18卷的吸收光谱能有效地重叠,以供体的激发光激发,供寿命;相应地,FD、τD为没有受体存在时,供体的荧体分子由基态跃迁到激发态之后,由于偶极2偶极相光强度和荧光寿
