近日，中国科学院苏州纳米所王强斌研究员团队的AMR述评文章“NIR-II-Emitting Silver Chalcogenide Quantum Dots”在线发表。文章总结了近红外二区银硫族量子点的合成和光学性质优化调控的策略，同时展望了该领域的研究挑战与应用前景。

关键词：近红外二区，量子点，银硫族，光学性质调控，荧光探针

文章内容简介

近红外二区（0.9–1.7 μm）光学窗口的胶体量子点，凭借其可调带隙、可扩展的溶液相合成能力，以及与柔性基底和微/纳米制造工艺的兼容性，正推动着更广泛的应用。近红外二区光的低散射特性使其在大气和生物组织中实现更深的穿透成为可能。因此，基于该类量子点的近红外二区系统，可应用于夜间监视与自动驾驶场景感知，确保在雾霾、烟雾等恶劣环境下仍能稳定运行。同时，得益于生物组织中近红外二区辐照散射的显著减弱及自发荧光背景的大幅降低，它们亦可作为高灵敏度荧光探针用于深层组织成像，从而提供卓越的时空分辨率。

银硫族量子点（Ag₂X，X = S、Se或Te）在近红外二区展现出优异的激发与发射特性。其极低的溶度积常数赋予了材料出色的化学稳定性与光稳定性。此外，银硫族量子点被认为具有环境友好性，并表现出良好的生物相容性。本课题组在国际上率先报道了具有近红外二区荧光特性的Ag₂S量子点，随后进一步拓展至Ag₂Se与Ag₂Te体系。基于我们在银硫族量子点领域的研究积累及对多尺度结构-性能构效关系的深入理解，本述评系统总结了通过合理设计与精确合成调控以提升光学性能的策略，还探讨了该领域面临的现存挑战与未来展望，旨在推动对银硫族量子点光学特性更进一步的优化与调控，以满足光电子学与生物荧光成像的需求。

您选择该领域的初心是？

作者团队：

选择近红外二区荧光量子点研究的初衷，旨在突破传统光学在活体成像的穿透深度与空间分辨率上的固有瓶颈。在近红外二区窗口，生物组织的散射效应与自发荧光显著降低，可实现厘米级深层组织的高空间分辨率和高信噪比成像。同时，量子点兼具高量子产率、优异的光稳定性、大斯托克斯位移及波长可调谐等独特优势。特别是银基量子点又规避了重金属毒性难题，为其临床转化扫清了关键障碍。不仅如此，该材料在低成本红外探测、夜视及光通信领域的巨大潜力，使其成为推动生物医学与光电技术深度融合的战略枢纽。

您对该领域的发展有何愿景？

作者团队：

在生物医学领域，期待银基近红外二区荧光量子点探针实现从“生物可视化”向“诊疗一体化”的功能跨越，并且通过精准表面修饰调控其体内代谢路径，加速其临床转化进程；在光电探测领域，充分发挥其光谱可调优势，研制高灵敏度、超快响应且柔性可弯曲的宽光谱光电探测器，为自动驾驶感知、新一代夜视系统等前沿应用赋能。此外，期待该材料在高单色性近红外光源及光纤通信领域得到广泛应用，助力我国纳米光电材料全产业链自主可控。

该领域待解决的关键科学问题是什么？

作者团队：

目前银基量子点研究面临三大关键科学问题：一是发光机制（带边发射、自陷激子或电子-声子耦合）尚未明确，制约了针对性的优化设计；二是生物安全性（如神经及生殖毒性）在生理环境下尚存疑虑，促使研究重心转向快速代谢策略或体外检测应用；三是光电器件中表面配体钝化与高效电荷传输的固有矛盾，亟待通过界面工程加以解决。

作者团队简介

张叶俊，中国科学院苏州纳米技术与纳米仿生研究所项目研究员，主要从事无机半导体纳米材料的设计合成与性质研究、荧光影像设备与技术开发等工作。近年来，在Angew. Chem. Int. Ed.、ACS Nano、Nano Res.等学术期刊发表研究论文60余篇，申请专利20项（已转化2项），其中国际专利1项。作为主要完成人，荣获2017年度江苏省科学技术一等奖和2022年度中国分析测试协会科学技术（CAIA奖）特等奖。

杨红超，中国科学院苏州纳米技术与纳米仿生研究所副研究员，主要从事短波红外半导体胶体量子点的设计合成及应用研究。近年来，在J. Am. Chem. Soc.，Angew. Chem. Int. Ed.，Adv. Mater.等期刊上发表论文50余篇；授权国家发明专利和国际专利10项；先后主持国家自然科学基金青年项目和面上项目、中国博士后科学基金面上资助和特别资助、江苏省自然科学基金青年项目和优秀青年基金项目；作为主要完成人，荣获2022年度中国分析测试协会科学技术（CAIA奖）特等奖。

王强斌，中国科学院苏州纳米技术与纳米仿生研究所研究员，博士生导师，国家杰出青年科学基金项目获得者，国家重点研发计划首席科学家，中国化学会理事，中国化学会纳米化学分会副秘书长，英国皇家化学会会士。长期从事无机半导体纳米荧光探针、新型荧光影像技术及其转化医学等方面的研究，发表学术论文180余篇，参编专著5部，相关研究成果荣获2017年江苏省科学技术一等奖（第一完成人），2022年度中国分析测试协会科学技术（CAIA奖）特等奖（第一完成人），目前受邀担任Materials Today Bio副主编，Nano Res.等期刊编委。

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NIR-II-Emitting Silver Chalcogenide Quantum Dots

Yejun Zhang, Hongchao Yang*, Chunyan Li, Guangcun Chen, Jiang Jiang*, and Qiangbin Wang*

原文链接：

https://pubs.acs.org/doi/10.1021/accountsmr.5c00300

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