關(guān)于納米材料，我接觸了很長(zhǎng)一段時(shí)間，就把我這些年的收獲寫在這里，留個(gè)紀(jì)念。很多納米材料的發(fā)展，在我看來，都是沿著相同的路子。首先發(fā)現(xiàn)一個(gè)形貌很丑的納米粒子，它有奇特作用，之后兵分兩路，一路做可控合成，一路進(jìn)一步開發(fā)它的作用，做應(yīng)用。
應(yīng)用上，一部分會(huì)做納米器件，另一部分是做納米信息儲(chǔ)存。做納米器件會(huì)需要各個(gè)組分的制備，最終也會(huì)有應(yīng)用，所以也不容易進(jìn)行精確的分類。也許有人印象中納米材料都是些無機(jī)的，或者有些合成高分子加入其中，其實(shí)進(jìn)行納米器件組裝的時(shí)候，也可以利用一些小分子間相互作用作為粘接劑，甚至DNA也可以加入其中，DNA也算是合成高分子吧，不同人不同看法，也算生物材料。對(duì)于納米信息儲(chǔ)存，就是納米材料在不同環(huán)境中產(chǎn)生相應(yīng)變化，通過技術(shù)手段可以探知這種變化，進(jìn)而將微環(huán)境的信息反映出來，可以作信息儲(chǔ)存，特定標(biāo)記，也可以進(jìn)行檢測(cè)。
合成上，對(duì)于最初納米粒子在合成上進(jìn)行優(yōu)化，通過調(diào)節(jié)各種參數(shù)，如原料，溫度，合成方法，來調(diào)節(jié)納米粒子的形貌，最理想的情況是想它長(zhǎng)成什么樣，它就長(zhǎng)成什么樣，也就是可控合成了。另一部分會(huì)做復(fù)合材料，做核殼結(jié)構(gòu)，使一種納米材料具有多種功能。核殼結(jié)構(gòu)曾經(jīng)幫助量子點(diǎn)實(shí)現(xiàn)了一次復(fù)興，通過在有毒的量子點(diǎn)外面包一層透明的無害的殼，使它急性毒性大大降低，而且增加了很多優(yōu)點(diǎn)【Crystal Structure Control of Zinc-Blende CdSe/CdS Core/Shell Nanocrystals: Synthesis and Structure-Dependent Optical Properties】。
納米材料是以材料為主的，至于先有合成還是先有應(yīng)用這種雞蛋問題，不解釋。主流納米材料翻翻納米雜志的目錄就知道了，我接觸比較多的是：Quantum Dots, Upconversion(以稀土摻雜為主), Nanometal(Au,Ag,Pt,Pd,alloy), Nano Oxide (TiO2,Fe3O4,SiO2,Rare earth oxide, etc.), Carbon，Nano Composite。
這些故事都是人為的，所以會(huì)經(jīng)常提到一些大牛的名字供膜拜和騷擾。沒提到的，是因?yàn)槲抑R(shí)圈子有限，并不是他們不牛。Rice的納米就很猛，AM出?？榻B他們的工作，一期全是他們學(xué)校的文章。
材料
Quantum Dots
曾幾何時(shí)，納米領(lǐng)域最火的是量子點(diǎn)，當(dāng)然至今仍然很火，只是多了些生物安全上的顧慮。
量子點(diǎn)應(yīng)該是在Science上同一期，一前一后講合成講應(yīng)用，從此一發(fā)不可收拾吧。UC Berkeley的Alivisatos是量子點(diǎn)合成的大牛，GIT的Shumin Nie是量子點(diǎn)生物檢測(cè)的大牛。這是要知道的，從此頂級(jí)納米雜志上活躍的很多都是它們的徒子徒孫了。【傳聞】Nano Lett是靠人脈發(fā)的，Acs Nano會(huì)好些，更看重成果……作為發(fā)光材料的量子點(diǎn)比原來的有機(jī)染料有很多優(yōu)點(diǎn)，光穩(wěn)定性好，發(fā)射峰可控，同一光源激發(fā)，不同納米材料可發(fā)出多種光。但由于激發(fā)需要紫外光，且穿透深度低，在臨床應(yīng)用上前進(jìn)很慢。上轉(zhuǎn)換發(fā)光材料異軍突起，以其獨(dú)特的980nm激發(fā)，801nm發(fā)射，穿透深度達(dá)到2-6mm。【High Contrast in Vitro and in Vivo Photoluminescence Bioimaging Using Near Infrared to Near Infrared Up-Conversion in Tm3+ and Yb3+ Doped Fluoride Nanophosphors】反正是耳朵微血管的成像已經(jīng)沒問題了。【Upconverting luminescent nanomaterials: application to in vivo bioimaging
蘿卜青菜各有所愛，雖然如今有機(jī)染料也在進(jìn)步，量子點(diǎn)也在進(jìn)步，很多生科的人還是喜歡熒光蛋白，還是覺得GFP的后代比較靠譜，納米材料的真正應(yīng)用還有一段路要走。迫于上轉(zhuǎn)換材料在近紅外光區(qū)的優(yōu)勢(shì)，量子點(diǎn)的人繼續(xù)探索，終于開發(fā)出了Ag2S量子點(diǎn)，可以實(shí)現(xiàn)近紅外光區(qū)的吸收和發(fā)射，大出惡氣，但優(yōu)勢(shì)并不明顯，雙方仍然各做各的。蘇州納米所很專業(yè)的，就是做納米的，Qiangbin Wang依托Stanford大神Hongjie Dai做了些硫化物量子點(diǎn)的工作，也做了Ag2S。Daiwen Pang是納米973兩期首席，在國內(nèi)納米界的影響力就不用說了。標(biāo)記染料近些年比較熱的一個(gè)領(lǐng)域是單分子探針，用很高級(jí)的儀器對(duì)單分子的變化進(jìn)行監(jiān)視，甚至可以觀察蛋白的折疊，這算到生物物理學(xué)里面，很需要數(shù)學(xué)和物理背景，不懂。Princeton的Haw Yang就在這個(gè)領(lǐng)域做了不少工作。
碳量子點(diǎn)以不明覺厲的身份出現(xiàn)了，把它放在Carbon里講，理論上它是很好的熒光淬滅劑，入射光會(huì)弛豫而不會(huì)發(fā)射出來，可它就是會(huì)發(fā)射光出來。
Upconversion
上轉(zhuǎn)換和雙光子，從原理和材料都是不一樣的。上轉(zhuǎn)換用的是稀土離子存在的實(shí)能級(jí)，一次光激發(fā)到實(shí)能級(jí)，再一次激發(fā)到更高能級(jí)，再發(fā)出光。因?yàn)榈谝粋€(gè)實(shí)能級(jí)的壽命恰好適合簡(jiǎn)單的連續(xù)光激光器激發(fā)，進(jìn)一步躍遷到更高能級(jí)。雙光子是虛能級(jí)，需要脈沖激光器在非常短時(shí)間內(nèi)激發(fā)，通常是有機(jī)物。上轉(zhuǎn)換發(fā)光材料需要一個(gè)基質(zhì)把稀土離子摻雜進(jìn)去，通常采用氟化物，因?yàn)榉锉妊趸锇l(fā)光效率高。稀土上轉(zhuǎn)換發(fā)光要先看Dieke圖。最早報(bào)道納米氟化物上轉(zhuǎn)換現(xiàn)象的據(jù)說是北大的Chunhua Yan，但國外的課題組后來居上，德國U Osnabruck的Markus Haase，NUS的Xiaogang Liu, Yong Zhang,加拿大U Victoria 的Frank van Veggel，美國SUNY-Bufflo的Paras Prasad。其實(shí)這些人的名字在上轉(zhuǎn)換領(lǐng)域太常見了，找篇Review，直接看引用部分，誰名字出現(xiàn)的多，誰就是No.1。其實(shí)大家一開始做的納米材料都挺丑的，后來做多了就好了。一開始就幾種顏色光，后來就什么顏色都有了。復(fù)旦的Fuyou Li原來是做有機(jī)絡(luò)合物的，后來開始做上轉(zhuǎn)換，還被ACS請(qǐng)到年會(huì)上做報(bào)告，應(yīng)該算是國內(nèi)上轉(zhuǎn)換領(lǐng)域的引領(lǐng)者了。浙大Sailing He是光學(xué)千人，復(fù)旦的Dongyuan Zhao,清華的Yadong Li都會(huì)做一些相關(guān)的課題。
上轉(zhuǎn)換材料用的最多的是以NaYF4為基質(zhì)，Yb為敏化劑，Er,Tm為激發(fā)劑。六方相的NaYF4比四方相發(fā)光效率高一個(gè)數(shù)量級(jí)，但難以合成。對(duì)于上轉(zhuǎn)換材料，發(fā)展過程和量子點(diǎn)相似，通過奇奇怪怪的方法先合成出很丑的納米，然后篩條件得到長(zhǎng)得好看的。個(gè)人感覺上轉(zhuǎn)換的一個(gè)里程碑是Xiaogang Liu在Nature上【Simultaneous phase and size control of upconversion nanocrystals through lanthanide doping】說摻Gd后，使NaYF4的合成更加可控。科技改變命運(yùn)啊，只要你摻一定Gd進(jìn)去，就可以省去摸索很多合成條件，簡(jiǎn)便獲得六方相NaYF4。對(duì)于稀土摻雜，人們基本把稀土元素?fù)搅艘槐椋饔刑攸c(diǎn)，有的元素還有量子切割效應(yīng)，如Pr。也有人反其道而行之，把NaYF4中的Y換成其他稀土元素作為基質(zhì)，NaScF4, NaLuF4都有了（稀土的第一個(gè)和最后一個(gè)），誰讓稀土元素價(jià)態(tài)單一，基本都正三價(jià)。
Nanometal
做納米金屬的，有的為了提高其催化效率，有的就是做它的可控合成?！維hape-Controlled Synthesis of Metal Nanocrystals: Simple Chemistry Meets Complex Physics？】
插手納米金這一領(lǐng)域的大牛太多了。首先，合成納米金通常采用酸性還原和堿性還原。酸性還原條件下，可用檸檬酸根作為還原劑，往往需要較高溫度【Size Control of Gold Nanocrystals in Citrate Reduction: The Third Role of Citrate】這是Xiaogang Peng的文章，反正看了這么多關(guān)于可控合成的，我就覺得他講出來的東西靠譜；堿性在室溫即可進(jìn)行，就用氯金酸和氫氧化物。西北大學(xué)的Mirkin, Chad【Defining Rules for the Shape Evolution of Gold Nanoparticles】，UIUC的Yi Lu【Discovery of the DNA “Genetic Code” for Abiological Gold Nanoparticle Morphologies】因?yàn)椴煌瑝A基序列對(duì)會(huì)吸附在不同晶面上，從而控制納米金的生長(zhǎng)；UIUC的Catherine Murphy也是做納米金的，因?yàn)榧{米金有很高的消光系數(shù)，所以可用于光熱治療，其SPR表面等離子體共振可用于生物檢測(cè)，也可用于發(fā)光增強(qiáng)和催化增強(qiáng)；從WUSTL跳槽到GIT-Emory聯(lián)合中心的Younan Xia也是一大牛，看他的個(gè)人主頁就知道他有多霸氣，追祖師爺?shù)綆资傲恕谷话芽招牡募{米金做出來了，還是方塊，就像個(gè)Nanocage，Au做完，又把Ag的Nanocage也做了。U Penn的Christopher Murray【Improved Size-Tunable Synthesis of Monodisperse Gold Nanorods through the Use of Aromatic Additives】，他也做些器件。U Florida的Weihong Tang也做很多納米金屬，主要是與Aptamer相關(guān)的，雖然引到國內(nèi)的千人，但UF那邊發(fā)文章仍然很猛。港中文物理系的Jianfang Wang做納米金也很專業(yè)，已經(jīng)開始賣了……還有做納米金盤的，也有光熱效應(yīng)，醫(yī)學(xué)院的也有不少在做，多數(shù)是合作，朝合作課題組要來做好的納米金盤，再做生物應(yīng)用。還有做金團(tuán)簇的，幾十個(gè)金原子的聚集體。納米金的形狀太多了，需要用的時(shí)候現(xiàn)查就行。
說起納米金來，想起一個(gè)郁悶的事情，上海生物物理所的Chunhai Fan把納米金喂給果蠅，然后它們壽命延長(zhǎng)了……
UCSD的David Schultz發(fā)現(xiàn)納米銀可在光學(xué)顯微鏡下直接觀察到，只是這個(gè)現(xiàn)象沒有被捧起來，文章在PNAS上【Single-target molecule detection with nonbleaching multicolor optical immunolabels】。一不小心做個(gè)納米蘿卜出來（一頭粗一頭細(xì)的納米棒），也可以發(fā)文章【Asymmetric Silver “Nanocarrot” Structures: Solution Synthesis and Their Asymmetric Plasmonic Resonances】當(dāng)然，光學(xué)性質(zhì)會(huì)有很大變化，常人做個(gè)這產(chǎn)品出來，恨不得毀尸滅跡，加拿大Université du Québec的Dongling Ma就可以找出這種產(chǎn)品的亮點(diǎn)，F(xiàn)ind a way out.
Younan Xia也做Nano Pd【Quantitative Analysis of the Coverage Density of Br? Ions on Pd{100} Facets and Its Role in Controlling the Shape of Pd Nanocrystals，Shape-Controlled Synthesis of Pd Nanocrystals and Their Catalytic Applications（這是篇Acc Chem Res） 】，估計(jì)做通了，做什么都能做出來……
Christopher Murray也做納米Pt【Heterogeneous Catalysts Need Not Be so “ Heterogeneous”: Monodisperse Pt Nanocrystals by Combining Shape-Controlled Synthesis and Purification by Colloidal Recrystallization】
通過做合金，也可以調(diào)控單一金屬的催化能力，所以也有人做納米合金，Lawrence Berkeley國家實(shí)驗(yàn)室的Haimei Zheng用先進(jìn)TEM觀察納晶生長(zhǎng)【Liquid Cell Transmission Electron Microscopy Study of Platinum Iron Nanocrystal Growth and Shape Evolution】，一般可控合成都會(huì)把時(shí)間因素考慮在內(nèi)，有原位監(jiān)測(cè)的，也反應(yīng)突然中止（淬滅）再進(jìn)行觀察的。
Nano oxide
納米氧化物做的人就太多了，因?yàn)檠趸锞吞嗔恕瓏鴥?nèi)的就不多說了，主要說一些我聽說過的國外課題組。
EPFL的Gratzel是染料敏化太陽能電池（DSC）的鼻祖，它用TiO2做基質(zhì)吸收光，此外它可以用于光降解有機(jī)物。UCSB的Stucky也做DSC。
上海生物物理所的Xiyun Yan值得提一個(gè)，她做了幾個(gè)基于納米Fe3O4的生物應(yīng)用，發(fā)在Nat子刊上【Intrinsic peroxidase-like activity of ferromagnetic nanoparticles，Magnetoferritin nanoparticles for targeting and visualizing tumour tissues】，一直被模仿，從未被超越……NTU的Hongyu Chen近來發(fā)文章很猛，也是做納米磁性材料的。
UCLA的Andrew Nel主要做環(huán)境納米氧化物，看它們的生物毒性。
UCLA的Jeffrey Zink做介孔氧化硅【Mesoporous Silica Nanoparticle Nanocarriers: Biofunctionality and Biocompatibility】。介孔氧化硅因其性質(zhì)穩(wěn)定，且孔道均勻，載藥量大，經(jīng)常用于藥物傳遞和可控釋放，合成也相對(duì)簡(jiǎn)單，很容易包在各種納米材料上，大小厚度都容易控制。Drug delivery的文章灌水無數(shù)，不過也有不少精妙的設(shè)計(jì)。除了介孔氧化硅，通常也會(huì)做氧化硅殼，也就是@SiO2，用反相微乳法合成時(shí)，做的不好，就做出一堆氧化硅納米球了，目前沒有什么用。但就像白色污染那樣，過于穩(wěn)定的東西總是會(huì)出些問題。
做納米催化劑的，有UC Berkeley的Peidong Yang, 12年在Nat Chem上發(fā)了篇LB法制備串聯(lián)催化劑，是哈佛Charles Lieber的學(xué)生，現(xiàn)在Yang都已經(jīng)拿美國院士了，太牛了。主要做一維納米材料，如納米線。港中文的Jianfang Wang和Yang是哈佛的師兄弟，Hongjie Dai也是同門。催化就是把特定物質(zhì)吸引到特定晶面上，恰好較低勢(shì)壘，反應(yīng)就加快了。如果不加快反應(yīng)，就是在特定晶面上進(jìn)行吸附，也算有選擇性了。
韓國首爾國立大學(xué)的Taeghwan Hyeon是韓國納米領(lǐng)域的大牛了，可以搜一下他在哪些雜志當(dāng)編委顧問，就知道他有多牛了，反正在JACS編委里有他。
我一直關(guān)注的是CeO2，對(duì)誰做這個(gè)東西查的比較清楚，集中精力做的，有UCF的Sudipta Seal，雖然這學(xué)校都一百開外了，但工科很猛，Seal也是AAAS會(huì)士，他帶動(dòng)了一堆合作者做這個(gè)領(lǐng)域。意大利羅馬大學(xué)，同時(shí)也被日本MANA聘了的Lina Ghibelli做的也不錯(cuò)。國內(nèi)是國家納米中心的Zhiyong Zhang和北大的Chunhua Yan，長(zhǎng)春應(yīng)化的Xiaogang Qu。烏克蘭Shcherbakov課題組做了非常詳盡的工作，只是沒有在國際期刊上發(fā)表，可惜了，沒多少人知道。其實(shí)他們喂果蠅更早一些，只是喂的是納米氧化鈰，然后壽命也延長(zhǎng)了，估計(jì)這是納米毒理學(xué)的一個(gè)常見實(shí)驗(yàn)。此外，Yan課題組以做稀土材料為主，包括稀土硫化物也做，以Yawen Zhang的工作為主。
Carbon
碳材料主要是C60，石墨烯，碳管，碳量子點(diǎn)，氮摻雜的C。C60曾經(jīng)非?；穑蠹叶荚谫I了做實(shí)驗(yàn)，最近有把金屬離子摻進(jìn)去，還有接點(diǎn)基團(tuán)做光電轉(zhuǎn)換的。北大的Zhongfan Liu經(jīng)常在碳材料領(lǐng)域灌水，數(shù)不清了，學(xué)生我記得覆蓋全國……平時(shí)看ASAP的時(shí)候，和C相關(guān)的多半會(huì)被扔掉，所以課題組記得不多，找篇Review自己看吧。氮摻雜的C以超神的性質(zhì)迅速占領(lǐng)各大雜志，成功進(jìn)入材料領(lǐng)域前十話題，一個(gè)新材料一旦出現(xiàn)，人們就會(huì)用遍歷的方法把所有可能的不可能的性質(zhì)都篩一遍，然后發(fā)文章……曾經(jīng)有段時(shí)間人們說碳管對(duì)人體是有害的，所以就沒多少人敢做碳管的生物應(yīng)用了，但突然有人說有害是因?yàn)橹苽溥^程中摻入了不和諧的東西，納米金屬，重金屬之類的，于是大家又開始做了。
ETH的Wendelin Stark年輕有為，眼光獨(dú)到，年經(jīng)輕輕就在Angew上發(fā)一篇講納米材料的Review，他提出納米材料正是塊體材料和有機(jī)小分子之間的過渡，比如它的移動(dòng)性，塊體材料在溶液中不同，有機(jī)小分子瘋狂熱運(yùn)動(dòng)，而納米材料就可以有一定程度移動(dòng)。這樣就可以把塊體材料的性質(zhì)帶到人體內(nèi)發(fā)揮作用，比如塊體上轉(zhuǎn)換古已有之，但沒人把它生物應(yīng)用，一旦變成納米，就成Biomaterial了。他還提出納米材料在很多領(lǐng)域優(yōu)于對(duì)應(yīng)的有機(jī)分子，量子點(diǎn)之于有機(jī)熒光染料，納米催化劑之于小分子催化，硅光電之于有機(jī)光電，【Nanoparticles in Biological Systems】不是大神不敢這么說，要知道這文章一出去瞬間得罪了多少人……不和諧。當(dāng)然有機(jī)物也有他的好處，你怎么做，它分子式都是一樣的，只要能提純，可無機(jī)納米材料，你怎么做它都有粒徑分布，每個(gè)之間其實(shí)都不一樣，重現(xiàn)性相對(duì)差些，而且沒有機(jī)物那么好買。
材料的介紹基本就這些，接下來說說合成和應(yīng)用。
合成和應(yīng)用
合成
納米材料合成的方法很多，熱分解，水熱，溶膠凝膠，反相微乳，熱噴霧，共沉淀法，以及在此基礎(chǔ)上組合形成新的方法。粒子生長(zhǎng)有Alivisatos曲線，在這過程中基本都會(huì)有Ostwald熟化。合成之后需要各種方法進(jìn)行表征。合成過程中需要控制的條件很多，是多因素平衡后的結(jié)果，篩條件合成的時(shí)候也很痛苦。如果能把Peng老師的文章讀完，那對(duì)納米粒子合成和生長(zhǎng)的理解就已經(jīng)到一定程度了，如果能和大神當(dāng)面請(qǐng)教問題，后果不堪設(shè)想。
合成時(shí)，如果在油相中合成出來，表面難免帶有疏水基團(tuán)，如果應(yīng)用于生物體系，就需要換成親水基團(tuán)，俗稱轉(zhuǎn)水相。
合成方法中有直接合成，還有先做出晶種再合成。UC Boulder的Mark Stoykovich【Seed-Mediated Growth of Shape-Controlled Wurtzite CdSe Nanocrystals Platelets, Cubes, and Rods】合成納米金時(shí)兩種方法都會(huì)用到，如果是把納米金屬沉積到催化劑基質(zhì)上，一般會(huì)在堿性條件下。
合成方法中有直接合成，還有先做出晶種再合成。UC Boulder的Mark Stoykovich【Seed-Mediated Growth of Shape-Controlled Wurtzite CdSe Nanocrystals Platelets, Cubes, and Rods】合成納米金時(shí)兩種方法都會(huì)用到，如果是把納米金屬沉積到催化劑基質(zhì)上，一般會(huì)在堿性條件下。
合成的后期階段還涉及到分離純化，比如把納米粒子和納米棒分開。Rice的Zubarev, Eugene【Purification of High Aspect Ratio Gold Nanorods: Complete Removal of Platelets】，純化完之后就好做應(yīng)用了【Functional Gold Nanorods Synthesis, Self-Assembly,and Sensing Applications】GIT的Mohan Srinivasarao【Shape separation of gold nanorods using centrifugation】美國空軍研究所的Richard A. Vaia【Depletion-Induced Shape and Size Selection of Gold Nanoparticles】。在納米金合成過程中，難免會(huì)有納米棒和納米球混在一起，就有很多人以此為研究對(duì)象，嘗試各種方法。說起來分離純化也是一大方向，只是做的人并不多，文章都不太好找，Review發(fā)的也不多，西北大學(xué)的Bartosz Grzybowski【Nanoseparations: Strategies for size and/or shape-selective purification of nanoparticles】
不得不說哈佛George Whitesides【Separation of Nanoparticles in Aqueous Multiphase Systems through Centrifugation】，有一個(gè)以他命名的研究所。截止2008年3月，懷特塞茲是所有在世化學(xué)家中h指數(shù)最高的一位?！網(wǎng)iki的評(píng)價(jià)】在AM上寫文章，題目就是【W(wǎng)riting a Paper】JACS右下角一個(gè)視頻截圖，就是他在講怎么寫文章，現(xiàn)在你應(yīng)該明白他有多牛了吧。Younan Xia是他的學(xué)生。
應(yīng)用
應(yīng)用就是器件和檢測(cè)了。
做器件的時(shí)候會(huì)用到納米印刻，Nanolithography，會(huì)用各種方法將元件組裝起來做成器件，光電轉(zhuǎn)換，納米機(jī)器，場(chǎng)效應(yīng)晶體管FET等等。GIT的Zhonglin Wang做納米器件和能量轉(zhuǎn)換。
納米印記或者納米編碼Nanobarcode就包含了信息儲(chǔ)存和檢測(cè)在里面，就是把微環(huán)境中的信息反映出來，反映的方式可以是光學(xué)信號(hào)，也有聲，熱，磁，以及借助其他物質(zhì)進(jìn)行反映的。
以生物應(yīng)用為例，會(huì)需要特定載體把藥物、生物分子如DNA帶入體內(nèi)，通過在材料表面特定修飾，可以使納米材料有選擇的進(jìn)入特定細(xì)胞。發(fā)光的納米材料可以實(shí)時(shí)成像，提供位置信息，還可以產(chǎn)生光激活小分子，產(chǎn)生單線態(tài)氧或釋放藥物，發(fā)光強(qiáng)度還可以包含微環(huán)境中特定物質(zhì)的含量，也就做了檢測(cè)，不同顏色的光還可用于標(biāo)記，標(biāo)記些蛋白，病毒，細(xì)胞之類的。通過與不同物質(zhì)復(fù)合，就可以有特定效果，帶了磁性，就可以用磁鐵牽引到特定位置，或把東西分離出來，甚至在磁極轉(zhuǎn)動(dòng)下，利用物理方法破壞細(xì)胞。還可以磁共振成像。生物應(yīng)用的終極目標(biāo)是制作納米診所，在同一材料上實(shí)現(xiàn)診斷和治療。
其他的應(yīng)用也都相近，有做些芯片做檢測(cè)的，利用熒光信息FRET，有做防偽標(biāo)記的，有做體外檢測(cè)的，甚至多通道多種物質(zhì)同時(shí)檢測(cè)。
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