半导体量子点（QDs）因可调谐发射波长、高量子产率及优异光稳定性等特点，成为高性能传感平台的理想候选材料。然而，传统的QDs型比率荧光传感器多为“响应+参比”的单信号变化模式，动态范围有限。
近日，中国科学院新疆理化技术研究所研究团队在量子点荧光传感领域取得进展。该研究通过量子点与分子间的界面电荷相互作用，精准调控实现了双信号同步、反向的响应，为构建高对比度、高信噪比的荧光传感体系提供了新思路。
研究团队基于氢键驱动的自组装策略，构建了羧基封端的CdSe/ZnS QDs@MPA与醛基萘酚基分子探针（FNAC）组成的比率型荧光传感体系。在365nm紫外光激发下，该体系仅呈现639nm处的红色荧光。当引入高锰酸钾（KMnO4）时，量子点与探针间的光诱导电子转移过程被抑制，量子点发生氧化蚀刻导致639nm处的红色荧光猝灭；同时探针中的丙烯酸酯基团被氧化裂解水解，诱发扭转分子内电荷转移过程产生521nm处的绿色荧光。
该体系实现了“红色信号猝灭—绿色信号点亮”的双信号反向比率响应，响应时间小于1秒，检出限低至4.80nM，对复杂体系中的目标物展现出优异的检测性能与抗干扰能力。
相关研究成果发表在《纳米研究》（Nano Research）上。研究工作得到国家自然科学基金、新疆维吾尔自治区杰出青年科学基金、中国科学院重点部署项目和中国科学院青年创新促进会项目等的支持。
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氢键驱动的量子点/分子体系中电荷转移过程调控提升传感信噪比示意图
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