基于量子點建立鉛鎘快速串聯(lián)檢測方法

劉蓓蓓，曹 林*

（南京農(nóng)業(yè)大學(xué)食品科技學(xué)院，江蘇 南京 210095）

環(huán)境中的重金屬難以被生物降解，會在土壤和水中富集，通過飲用水、植物、畜禽、水產(chǎn)、食用菌（包括野生食用菌）等多種途徑，經(jīng)膳食攝入進(jìn)入人體，對機(jī)體產(chǎn)生慢性損害。據(jù)《2018年中國統(tǒng)計年鑒》統(tǒng)計，截至2017年，我國肉類中豬、牛、羊肉的產(chǎn)量已達(dá)到6 557.5萬 t，全國居民人均主要肉類（豬、牛、樣肉）消費量達(dá)到23.3 kg，禽類消費量達(dá)到8.9 kg[1]。我國各地區(qū)畜禽肉中重金屬污染物水平的安全評價結(jié)果顯示，2015—2017年豬肉中鉛、鎘、鉻、汞、砷的平均超標(biāo)率分別為1.19%、2.48%、1.29%、1.43%及0.62%，其中鎘的超標(biāo)情況較為嚴(yán)重，超標(biāo)率是砷的4 倍，且華東及西北地區(qū)豬肉中的鎘、西南地區(qū)豬肉中的鉛超標(biāo)率均在3%之上（含3%）；2015—2017年雞肉中鉛、鎘、鉻、汞、砷的平均超標(biāo)率分別為2.48%、1.48%、2.24%、0.95%及1.00%，其中鉛和鉻的超標(biāo)率是汞和砷的2 倍，且華東、華南及西南地區(qū)的雞肉中鉛的超標(biāo)率最高，均達(dá)到3.33%[2]。由此可見，雞肉和豬肉中的鉛鎘污染已成為我國雞肉和豬肉質(zhì)量安全評價中備受關(guān)注的問題。

傳統(tǒng)測定肉中鉛和鎘含量的國家標(biāo)準(zhǔn)方法是石墨爐原子吸收光譜法，測定結(jié)果準(zhǔn)確，但儀器成本高，檢測費用較昂貴，不適合現(xiàn)場大量快速檢測。目前較常見的是膠體金試紙條，王亞楠[3]、朱旭東[4]和王玉珍[5]等相繼建立Cd2+-Strip（膠體金法），但都屬于定性試紙條，靈敏度較低，且一次測試只能檢測單一重金屬，針對Pb2+的很少。量子點的發(fā)現(xiàn)及應(yīng)用，為開發(fā)快速、高敏、低成本的食品安全檢測方法帶來了更多的機(jī)會。

量子點為主要由II～VI族或III～V族元素組成的納米顆粒，顆粒直徑大約1～10 nm。由于量子點的電子和空穴被量子限域，連續(xù)的能帶結(jié)構(gòu)會變成具有分子特性的分立能級結(jié)構(gòu)，受激發(fā)后可以發(fā)射熒光[6-7]。量子點的發(fā)射光譜窄，吸收光譜強(qiáng)，能夠?qū)崿F(xiàn)對不同物質(zhì)同時進(jìn)行分辨追蹤，可以通過改變量子點的尺寸大小和化學(xué)組成使其發(fā)射光譜覆蓋整個可見光區(qū)。較膠體金或普通熒光素，量子點比表面積更大，微球表面可偶聯(lián)更多的生物活性分子，用于細(xì)胞定位、信號傳導(dǎo)、胞內(nèi)組分的遷移及臨床診斷等研究[8-19]，可作為最理想的熒光探針[20-22]。

孟元華等[23]通過量子點熒光探針實現(xiàn)了對大米中Cd2+的檢測；鄧超等[24]建立的CdSe量子點熒光探針，通過熒光淬滅強(qiáng)度測定水樣中Pb2+和Hg2+的質(zhì)量濃度。但是可同時檢測2 種或2 種以上重金屬的量子點研發(fā)還鮮有報道，檢測2 種重金屬離子的串聯(lián)層析試劑卡迄今仍缺乏有效研究。本研究采用包載CdSe/CdS量子點的聚苯乙烯（polystyrene，PS）微球（CdSe/CdS@PS）作為熒光標(biāo)記物，其表面含有大量羧基（—COOH），可高效偶聯(lián)單克隆抗體，建立可同時檢測肉中殘留鉛鎘的串聯(lián)卡，借助量子點熒光免疫分析儀，實現(xiàn)精準(zhǔn)定量檢測，有效提高試劑靈敏度和準(zhǔn)確度。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

金屬離子標(biāo)準(zhǔn)溶液 中國國家標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)中心；乙二胺四乙酸（ethylenediamine tetraacetic acid，EDTA）、碳二亞胺（1-ethyl-3-(3-dimethylaminopropyl)c a r b o d i i m i d e，E D C）、三羥甲基氨基甲烷trihydroxymethyl aminomethane，Tris）、4-羥乙基哌嗪乙磺酸（4-hydroxyethyl-ethanesulfonic acid，HEPES）、酪蛋白、聚維酮（polyvinylpyrrolidone K30，PVP-K30）、牛血清白蛋白（bovine serum albumin，BSA），吐溫20美國Sigma公司；硝酸纖維素膜（HFC09002） 美國Millipore公司；ProClin300防腐劑（P300） 美國Supelco公司；棉漿紙、黏貼板（PVC板）、8965玻璃纖維、樣品墊 上海捷寧生物科技有限公司；蔗糖、98%濃硝酸、濃硫酸 南京化學(xué)試劑股份有限公司；鼠抗Cd2+-IEDTA單克隆抗體（3.76 mg/mL）、鼠抗Pb2+-IEDTA單克隆抗體（5.1 mg/mL）、羊抗鼠IgG（5.2 mg/mL）、包載CdSe/CdS量子點的PS微球（CdSe/CdS@PS，5 mg/mL，熒光產(chǎn)率超過90%，包載率高達(dá)85%）、Cd2+-IEDTA-BSA（3.86 mg/mL）、Pb2+-IEDTA-BSA（4.47 mg/mL） 南京諾唯贊生物科技有限公司。

量子點稀釋液（1 L）：150 mg蔗糖、30 mg BSA、5 mL吐溫20、2 mL P300，用Tris-HCl緩沖液（0.05 mol/L，pH 8.0）定容至1 000 mL，4 ℃保存；活化劑（1 L）：23.4 mg NaCl、2 mL P300，用Tris-HCL緩沖液（0.05 mol/L，pH 8.0）定容至1 000 mL，4 ℃保存；封閉液（1 L）：1 mL乙醇胺、30 mg BSA、2 mL P300，用Tris-HCl緩沖液（0.05 mol/L，pH 8.0）定容至1 000 mL，4 ℃保存；包被液（100 mL）：HEPES緩沖液（0.2 mol/L，pH 8.0），加0.2 mg蔗糖、0.2 mL P300，定容至100 mL，4 ℃保存；玻璃纖維處理液（1 L）：50 mg蔗糖、3 mg聚維酮、10 mL吐溫20，用Tris-HCl緩沖液（0.05 mol/L，pH 8.0）定容至1 000 mL，4 ℃保存；樣品墊處理液（1 L）：20 mg蔗糖、5 mg酪蛋白、5 mL吐溫20，用Tris-HCl緩沖液（0.05 mol/L，pH 8.0）定容至1 000 mL，4 ℃保存。

1.2 儀器與設(shè)備

F96pro熒光分光光度計 上海棱光技術(shù)有限公司；5430R離心機(jī) 美國Eppendorf公司；DF-101S集熱式恒溫加熱磁力攪拌器 鞏義市予華儀器有限責(zé)任公司；JA1003A電子天平 上海精天電子儀器有限公司；WH-1微型旋渦混勻儀 江蘇盛藍(lán)儀器制造有限公司；HM3035三維平面點膜噴金儀、ZQ2000微電腦自動斬切機(jī)、YK725壓殼機(jī)、雙糾偏感應(yīng)裁條機(jī) 上海金標(biāo)生物科技有限公司；AFS-1000干式熒光免疫分析儀 廣州藍(lán)勃生物科技有限公司；Nexion 300D電感耦合等離子體-質(zhì)譜（inductively coupled plasma-mass spectrometry，ICP-MS）儀 美國PE公司；Mars5 Xprass微波消解儀美國CEM公司；100 mL微波消解罐 南京瑞尼克科技開發(fā)有限公司。

1.3 方法

1.3.1 試劑組成及原理

圖1 串聯(lián)卡平面示意圖Fig. 1 Schematic diagram of the dual assay

試劑基本組分包括樣品墊、標(biāo)記物墊、硝酸纖維素膜（NC膜）、棉漿紙和PVC板，其中樣品墊和標(biāo)記物墊均采用吸水玻璃纖維，結(jié)構(gòu)如圖1所示。實驗所用試劑為串聯(lián)試劑：標(biāo)記物墊上是量子點標(biāo)記的鼠抗Cd2+-IEDTA單克隆抗體、鼠抗Pb2+-IEDTA單克隆抗體；膜上包被2 種抗原T1和T2（T1為Cd2+-IEDTA-BSA，T2為Pb2+-IEDTA-BSA），上下串聯(lián)，用于特異性結(jié)合單克隆抗體；C1和C2為羊抗鼠IgG，用于捕獲未被包被抗原捕獲的單克隆抗體，由于NC膜本身存在最大蛋白吸附量（2 mg/mL），為保證單克隆抗體能充分被捕獲，故包被2 條C線；待測抗原是待測樣本中的Cd2+-EDTA、Pb2+-EDTA，與標(biāo)記物墊上的單克隆抗體會發(fā)生特異性結(jié)合。試劑的工作原理是競爭法，包被抗原與待測抗原競爭結(jié)合單克隆抗體，待測抗原越多，可優(yōu)先競爭性結(jié)合更多的單克隆抗體，則包被抗原可結(jié)合的單克隆抗體就越少，結(jié)果導(dǎo)致T線信號值越低，C線信號值越高，信號值T/（C1+C2）與待測抗原含量呈反比。

1.3.2 膜包被

質(zhì)控線1（C1線）、質(zhì)控線2（C2線）均為羊抗鼠IgG，包被質(zhì)量濃度為1.2 mg/mL；檢測線1（T1線）為Cd2+-IEDTA-BSA抗原，檢測線2（T2線）為Pb2+-IEDTA-BSA抗原，包被質(zhì)量濃度為1.5 mg/mL；用劃膜儀將抗原抗體包被于NC膜上（噴量0.8 μL/cm，檢測線間距4 mm），37 ℃烘干2 h，收取后用鋁箔袋封存，室溫暫放。

1.3.3 玻璃纖維的處理

用裁條機(jī)對玻璃纖維進(jìn)行裁切（30 cm×12 cm），用標(biāo)記物墊預(yù)處理液進(jìn)行浸泡處理10 min，每張玻璃纖維加液量為（22±0.05）mL，浸泡結(jié)束后轉(zhuǎn)移到干燥網(wǎng)上，放入（37±2）℃鼓風(fēng)干燥箱干燥16～24 h，收取后用鋁箔袋封存，室溫暫放。

1.3.4 樣品墊的制備

用裁切機(jī)對樣品墊進(jìn)行裁切（30×1.5）cm，用加樣槍取樣品墊處理液進(jìn)行操作（每條加液量約為（3.40±0.05）mL，加樣結(jié)束后靜置5～10 min，轉(zhuǎn)移到干燥網(wǎng)上于（37±2）℃，鼓風(fēng)干燥箱干燥16～24 h，收取后用鋁箔袋封存，室溫暫放。

1.3.5 標(biāo)記物墊的制備

取出CdSe/CdS@PS原液（5 mg/mL），4 ℃超聲10 min，監(jiān)測粒徑和分散系數(shù)，保證微球溶液分散均勻；超聲后取1 mL微球原液于2 只15 mL離心管中，各加入4 mL活化劑混勻后，再加入EDC和待標(biāo)記抗體（鼠抗Cd2+-IEDTA單克隆抗體和鼠抗Pb2+-IEDTA單克隆抗體）至終質(zhì)量濃度分別為5 mg/mL和0.075 mg/mL，室溫避光反應(yīng)1 h；向2 只離心管中各加入1 mL封閉液封閉反應(yīng)30 min，結(jié)束后離心（13 000 r/min，15 min），保留沉淀；用量子點稀釋液重懸沉淀，定容至1 mg/mL，超聲10 min，監(jiān)測粒徑和分散系數(shù)，分析標(biāo)記情況。標(biāo)記成功后，將兩管標(biāo)記溶液混合，重新定容使得混合標(biāo)記物溶液質(zhì)量濃度為0.4 mg/mL，混勻后借助噴金儀將溶液均勻噴涂在玻璃纖維上，過夜凍干。

1.3.6 串聯(lián)卡的制備

在PVC板上依次黏貼棉漿紙和NC膜，再黏貼標(biāo)記物墊和樣品墊，用斬切機(jī)裁切成寬度為3.6 mm的試紙條，裝殼、壓殼，制備成試劑卡，鋁箔袋密封后室溫保存。

1.3.7 串聯(lián)卡性能評價

Cd2+-EDTA/Pb2+-EDTA混合液的配制：將1 000 μg/mL的Cd2+和Pb2+標(biāo)準(zhǔn)溶液分別與1 mol/L的EDTA等體積混合，靜置10 min后用0.01 mol/L的PBS（pH 7.2）稀釋成所需的質(zhì)量濃度2 000、1 000、800、600、400、200、100、40、20、10、5、2、0 ng/mL，再將同質(zhì)量濃度的2 種溶液等體積混合，常溫儲存?zhèn)溆谩?/p>

最優(yōu)反應(yīng)時間的評測：用試紙條檢測質(zhì)量濃度依次為100、10、0 ng/mL的混合溶液，每個質(zhì)量濃度設(shè)3 個重復(fù)，用干式熒光免疫分析儀實時掃描監(jiān)測并記錄T1/（C1+C2）值和T2/（C1+C2）值均達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)所需的最少時間，確定不同試劑卡測定不同質(zhì)量濃度樣本的最優(yōu)反應(yīng)時間。

檢測限和線性范圍的評價：隨著被測樣品質(zhì)量濃度的降低，C線信號值呈下降趨勢，直至達(dá)到某一質(zhì)量濃度點時，C線信號值達(dá)到最小有效值水平（干式熒光免疫分析儀說明書建議有效信號值大于3 000），此時對應(yīng)的質(zhì)量濃度點即為最低檢測限；同理，隨著被測樣品質(zhì)量濃度的升高，T線信號值達(dá)到最小有效值水平時所對應(yīng)的質(zhì)量濃度點即為檢測上限。根據(jù)上述判定原理，用試紙條檢測不同濃度的混合溶液，每個質(zhì)量濃度設(shè)5 個重復(fù)，求C1均值、C2均值、T1均值、T2均值確定Cd2+和Pb2+的檢測范圍，并對范圍內(nèi)的質(zhì)量濃度值及對應(yīng)的T1/（C1+C2）值和T2/（C1+C2）值進(jìn)行處理，分別建立質(zhì)量濃度和T1/（C1+C2）值、T2/（C1+C2）值之間的Logit-log回歸直線。

重復(fù)性評價：根據(jù)檢測范圍評價結(jié)果，參照美國臨床實驗室標(biāo)準(zhǔn)化協(xié)會EP5-A文件[25]，用檢測卡對高值和低值的混合溶液分別重復(fù)檢測20 次，計算20 次測量結(jié)果的變異系數(shù)，結(jié)果應(yīng)不大于10%。

特異性評價：用試紙條檢測不同質(zhì)量濃度的金屬離子-EDTA溶液（Cu2+、Mn2+、Cr3+、Zn2+、Hg2+、Fe3+、Ca2+、Pb2+、Cd2+），配制方法同上，每個質(zhì)量濃度平行檢測3 次，根據(jù)檢測結(jié)果評價試紙條特異性。

1.3.8 比對實驗

實驗室從江蘇南京市棲霞區(qū)攝山星城集貿(mào)市場、玄武區(qū)孝陵衛(wèi)集貿(mào)市場、江蘇省句容市寶華花園農(nóng)貿(mào)市場分別購買豬肉、雞肉各3 份，總計18 份樣本，分別標(biāo)記為A1～A6、B1～B6、D1～D6（字母A代表攝山星城，B代表孝陵衛(wèi)，D代表寶華；數(shù)字1～3代表不同的豬肉，4～6代表不同的雞肉）。本實驗采用GB 2762—2017《食品中污染物限量》對雞肉和豬肉肉中鉛、鎘的合格情況進(jìn)行判定。肉類（禽畜內(nèi)臟除外）中鉛和鎘的限量分別為0.2、0.1 mg/kg。實驗樣本取樣量少，為確保消解徹底，減少鉛、鎘的損失，利用微波消解法處理樣本，消化后的樣本用電感耦合等離子體-質(zhì)譜（inductively coupled plasma-mass spectrometry，ICP-MS）法和串聯(lián)卡檢測樣本，評價串聯(lián)卡的準(zhǔn)確率。

樣本預(yù)處理：將肉粉碎成勻漿，稱取粉碎后的樣品2.0 g于微波消解罐內(nèi)，依次加入10 mL HNO3和2 mL H2O2，蓋上蓋子密閉放置，過夜后進(jìn)行微波消解（100 ℃恒溫加熱2 h，120 ℃恒溫加熱2 h，140 ℃恒溫加熱2 h，170 ℃恒溫加熱2 h）。待冷卻后慢打開罐蓋，用少量水沖洗內(nèi)蓋，將消解罐放在消解儀上，在150 ℃條件下趕酸，待溶液約剩1.0 mL時用水洗滌消解罐3～5 次，洗液全部轉(zhuǎn)移入50 mL容量瓶中，用水定容至刻度，混勻直接進(jìn)行ICP-MS測定。測定結(jié)束后取5 mL剩余混合液于離心管中，加入5 mL EDTA溶液（0.1 mol/L），反應(yīng)30 min后離心10 min，取上清液用串聯(lián)卡檢測[26]。

1.4 數(shù)據(jù)處理

以ICP-MS檢測的Cd2+、Pb2+質(zhì)量濃度結(jié)果分別為橫坐標(biāo)，對應(yīng)的串聯(lián)卡檢測結(jié)果為縱坐標(biāo)，用直線回歸分析對數(shù)據(jù)作處理，計算回歸方程。

2 結(jié)果與分析

2.1 粒徑分析

標(biāo)記前后對量子點的粒徑和分散系數(shù)進(jìn)行監(jiān)測：從分散系數(shù)看，標(biāo)記前分散系數(shù)較小（約為0.162），表明溶液中顆粒大小較均一，分散度好，標(biāo)記后分散系數(shù)增加，可能是由于量子點表面修飾抗體后，由于表面電荷的改變產(chǎn)生顆粒凝集，造成凝集團(tuán)的大小不均一[27]；從粒徑看，標(biāo)記鎘單抗前后粒徑明顯變化（345.7 nm→383.0 nm），粒徑增大說明標(biāo)記抗體成功。同理，標(biāo)記鉛單抗前后分散系數(shù)變大（0.162→0.203），粒徑增大（345.0 nm→365.4 nm），表示標(biāo)記抗體成功，結(jié)果見表1。

表1 粒徑分析Table 1 Particle size analysis

2.2 最優(yōu)反應(yīng)時間的評測

通過實時監(jiān)測掃描發(fā)現(xiàn)，9 張檢測卡都在1 min內(nèi)完成跑板，T1/（C1+C2）值和T2/（C1+C2）值在5 min內(nèi)均達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)不再變化，表示此時已反應(yīng)充分，故試紙條的最佳反應(yīng)時間定為5 min。

2.3 檢測限的評價

用試紙條檢測不同質(zhì)量濃度的混合溶液，當(dāng)質(zhì)量濃度小于1 ng/mL時，所對應(yīng)的C1、C2值均小于3 000，不能排除信號值被背景干擾；當(dāng)標(biāo)準(zhǔn)品質(zhì)量濃度為1 ng/mL時，C1、C2值都達(dá)到最小有效水平，故可檢測的Cd2+和Pb2+最低質(zhì)量濃度均為1 ng/mL?；旌先芤嘿|(zhì)量濃度為400 ng/mL時，T1值達(dá)到最小有效值水平，且隨著質(zhì)量濃度的增加，T1值小于3 000，故可檢測的Cd2+上限為400 ng/mL；同理，混合溶液質(zhì)量濃度為500 ng/mL時，T2值達(dá)到最小有效值，故可檢測的Pb2+上限為500 ng/mL，結(jié)果見表2。

表2 檢測限的評價Table 2 Limit of detection of the assay

2.4 線性范圍評價

根據(jù)2.3節(jié)結(jié)果，對檢測下限和檢測上限之間的質(zhì)量濃度值及對應(yīng)的T1/（C1+C2）均值、T2/（C1+C2）均值分別作Logit-log回歸直線，結(jié)果顯示r12=0.997，=0.998，且實測值與理論值檢測偏差均在15%以內(nèi)，符合準(zhǔn)確度要求；將直線數(shù)據(jù)導(dǎo)入儀器作為標(biāo)準(zhǔn)曲線備用。具體數(shù)據(jù)如表3、4所示。

表3 Cd2+-strip線性范圍評測Table 3 Linear range of the Cd2+ strip

表4 Pb2+-strip線性范圍評測Table 4 Linear range of the Pb2+ strip

2.5 重復(fù)性評價

選取線性范圍內(nèi)的高值和低值，用串聯(lián)卡分別重復(fù)檢測20 次，精密性高，滿足變異系數(shù)小于10%的要求，結(jié)果如表5所示。

表5 試紙條重復(fù)性評測Table 5 Repeatability of the strip

2.6 特異性評價

檢測不同金屬離子（Cu2+、Mn2+、Hg2+、Zn2+、Fe3+、Cr3+、Pb2+、Cd2+）的梯度樣本，除Pb2+和Cd2+外檢測結(jié)果均小于1 ng/mL，表明樣本中不存在其他金屬離子與Cd2+單抗、Pb2+單抗的非特異性結(jié)合，故無交叉反應(yīng)，見表6。

表6 試紙條特異性評測Table 6 Specificity of the strip

2.7 比對實驗結(jié)果

表7 串聯(lián)卡和ICP-MS的檢測結(jié)果Table 7 Comparison of results of the dual assay and ICP-MS

由表7可知，除了A5和D3樣本被檢出Cd2+或Pb2+超出限量外，其他被測樣本中的Cd2+和Pb2+含量都比較低，不同來源的動物性食品中殘留Cd2+和Pb2+含量不完全相同。根據(jù)線性相關(guān)結(jié)果，串聯(lián)卡Pb2+檢測結(jié)果與ICP-MS的相關(guān)系數(shù)為0.90，Cd2+檢測結(jié)果與ICP-MS的相關(guān)系數(shù)為0.92，相關(guān)性良好。

圖2 紫外燈下異常樣品串聯(lián)卡檢測結(jié)果Fig. 2 Results obtained for abnormal samples using the dual assay under ultraviolet illumination

由圖2可知，A1樣本Cd2+和Pb2+均未超出限量，所以C1線和C2線都很淺，肉眼很難辨認(rèn)；A5樣本只有Cd2+檢測結(jié)果超出限量，所以與A1相比，T1線條顏色略淺、C1線條顏色略深；D3樣本Cd2+和Pb2+均超出限量，C1和C2線條顏色較深，T1和T2線條顏色淺。

3 討 論

Chen Jianlin等[28]發(fā)現(xiàn)經(jīng)過L-半胱氨酸修飾的CdSe量子點，穩(wěn)定性和熒光強(qiáng)度均明顯提高，其表面基團(tuán)與Hg2+的親和力強(qiáng)，利用Hg2+濃度對量子點熒光強(qiáng)度的影響，建立了一種簡便、快速測定Hg2+的方法，該方法對Hg2+的檢出限可達(dá)6.0×10-9mol/L；周華健等[29]利用量子點對金屬離子具有熒光響應(yīng)的特性，以CdTe量子點為熒光探針實現(xiàn)了對水溶液中Ni2+的檢測。但以上所用的量子點均為單核量子點（CdSe或CdTe），其電子與空穴均處于離域狀態(tài)，且大部分原子都以缺陷態(tài)存在，而這些缺陷態(tài)又具有捕獲電子或者空穴的能力[30]，會導(dǎo)致熒光不穩(wěn)定，大大降低量子點的發(fā)光效率。實驗所用的CdSe/CdS量子點為核殼型量子點，其電子與空穴都主要被限域在核內(nèi)，抵御環(huán)境影響的能力會大大提升，同時可以提高核心材料的發(fā)光性能和穩(wěn)定性能[30]。

文獻(xiàn)[31]報道可以通過有機(jī)配體包載核殼量子點來保護(hù)絕大多數(shù)原子，同時配體可以使量子點相互間的距離加大防止聚集，使得量子點溶液更加穩(wěn)定的存在。雖然普通的核殼量子點，熒光強(qiáng)度高，但表面含有大量疏水基團(tuán)，無法與抗體等分子直接偶聯(lián)。如何有效地將抗體偶聯(lián)在量子點表面并保持其生物學(xué)活性，是量子點免疫分析應(yīng)用中至關(guān)重要的一步。

孟元華等[23]研制的檢測大米中的鎘的CdSe/CdS量子點熒光探針，將經(jīng)硼氫化鈉還原的BSA修飾在CdSe/CdS量子點表面形成dBSA-量子點，量子點熒光在待測的Cd2+作用下會增強(qiáng)，通過熒光變化量來測定Cd2+含量，但所用熒光探針對溫度和pH值有嚴(yán)格要求，特別是酸性條件下，量子點的熒光性能受較大干擾，會影響檢測靈敏度。因此，如何提高其發(fā)光穩(wěn)定性具有重要的科學(xué)意義[32]。

此外，以上所提及的量子點技術(shù)都是對單一重金屬的檢測。實驗所用CdSe/CdS量子點包載在PS內(nèi)部，能夠避免量子點與外界環(huán)境的直接接觸，量子點抗光漂白性能強(qiáng)；同時微球表面的親水性集團(tuán)易于生物分子偶聯(lián)，可實現(xiàn)對不同種單克隆抗體的高效標(biāo)記。此外，干式熒光免疫分析儀的使用，有效保證了定量檢測的實現(xiàn)。儀器的內(nèi)置光源（360 nm紫外光）可激發(fā)試劑卡上信號區(qū)聚集的量子點，測量系統(tǒng)運用光電掃描試劑卡信號區(qū)，然后對光電信號的強(qiáng)弱進(jìn)行測量處理，定量分析出待測物的濃度，儀器檢測變異系數(shù)小于1%，穩(wěn)定性相對偏倚小于±2%。以上條件建立的串聯(lián)檢測卡，實現(xiàn)了對肉中鉛、鎘的同時檢測，提高了試紙條的靈敏度（1.0 ng/mL）、準(zhǔn)確度（檢測變異系數(shù)小于10%）、檢測時間（5 min）。將來甚至可建立同時檢測3 種或3 種以上重金屬的聯(lián)卡，配套專用的小型量子點熒光定量分析儀，即可實現(xiàn)食品中重金屬的日常定量檢測。