双光子受激辐射在量子点光学编码技术中的作用

我们首次提出双光子受激辐射在量子点（QD）光学编码中的应用机制，从根本上排除了（作为现有荧光条形码技术主要误差来源的）"荧光强度比较"过程，可大幅度提高光学编码在生物分子高通量筛选的应用中的准确性和可靠性。然而，该技术的实施需要研制一种双光子泵浦、高效率和低阈值激光发射的胶体量子点编码微球体系，为此我们将着重（1) 研究共轭Au-QD的纳米结构设计，通过金属团簇等离子体效应来增强量子点的双光子吸收，大幅度提高胶体量子点编码微球的受激辐射效率，增加相干光编码的效率和精度；(2)研究该体系的多波长激光发射特性，表征微球的各种激射属性，提高相干光编码组合技术在生物分子识别应用中的速度和识别正确率；(3)研究量子点激光微球的稳定性，测试双光子量子点激光微球在光学条形码中的实际应用。本研究课题将为双光子受激辐射在量子点光学编码中的应用奠定理论和实验基础，推动该技术在生物分子识别中的应用。

该项目主要研究了(1)Au-QD的纳米结构设计，用不同的方法制备了Au-QD的纳米结构，增强了量子点的双光子吸收，并显著提高其TPA效率，大幅度提高胶体量子点编码微球的受激辐射效率。（2）制备嵌入不同量子点材料的微球即量子点激光微球，并研究了量子点激光微球的多波长激光发射特性，表征了微球的各种激射属性，这对生物检测有重大意义。（3）研究量子点激光微球的稳定性，并对进行了双光子量子点激光微球的实际应用测试。该研究为双光子受激辐射在量子点光学编码中的应用奠定了理论和实验基础，可以解决现有荧光条形码技术存在的误差，大大提高生物检测的准确性。