细胞内的pH值是细胞功能的重要调节因子，其细微变化往往会极大地影响细胞活性并引起疾病。而如何实现对细胞内pH值的可靠成像仍然是一个巨大的研究挑战。Mn²⁺掺杂的双发射量子点(QDs)可以直接作为比率荧光探针，且无需进一步修饰，但其在光致发光、稳定性和强度比例调节等方面的性能较低。中科院深圳先进技术研究院张先恩研究员和马英新副研究员报道了一种双发射CdZnSe/Mn:ZnS量子点，其具有高的光致发光效率、良好的稳定性和生物相容性。

本文要点：

（1）Mn²⁺掺杂可以选择性地调节发光强度比。由于量子点具有聚集诱导猝灭的特性，因此CdZnSe/Mn:ZnS量子点在471 nm处的激子发射会对pH敏感，而Mn²⁺掺杂的606 nm处的激子发射则对pH不敏感，这是由于Mn-Mn耦合作用弱而导致Mn²⁺掺杂的发射很少会自猝灭。

（2）发实验结果表明，双发射型CdZnSe/Mn:ZnS量子点在pH 4.0~12.0范围内能够表现出良好的pH响应性，可用于对活HeLa细胞内的pH进行成像。当pH值从5.0变到9.0时，HeLa细胞的发光会由红色变为蓝色。综上所述，该研究开发的双发射CdZnSe/Mn:ZnS量子点能够为生物传感器和生物成像提供一个通用的平台。

Guobin Mao. et al. Synthesis of Dual-Emitting CdZnSe/Mn:ZnS Quantum Dots for Sensing the pH Change in Live Cells. Analytical Chemistry. 2022

DOI: 10.1021/acs.analchem.1c04811

https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acs.analchem.1c04811