发光半导体量子点(QDs)是近年发展起来的用于成像和传感细胞膜电压的新型探针。然而，其发展的关键瓶颈是缺乏技术来评估量子点对典型的生物系统的水溶液电解环境中产生的电压响应。简单而言，即评估量子点对活细胞中电压变化的响应的工作相对较少。在此，剑桥大学Akshay Rao和Ulrich F. Keyser研究团队开发了一种新型平台，用于监测水离子环境中交流和直流电压变化下量子点的光致发光(PL)响应。并在一定浓度范围内对传统的CdSe/CdS量子点和更具生物相容性的InP/ZnS量子点进行了评估，以建立其在芯片上的PL/电压特性。对神经元细胞进行的宽场、少粒子PL测量表明，量子点可用于跟踪局部电压变化，其灵敏度(ΔPL高达两倍)高于最先进的钙成像染料，使其特别适用于跟踪阈下事件。更多的生理学观察研究表明，虽然CdSe/CdS量子点对膜去极化有更大的PL响应，但InP/ZnS具有更低的细胞毒性使其更适用于活体系统中的电压传感。此结果为QD电压传感器的合理开发提供了一种方法，并突出了其在细胞膜电压成像变化中的应用潜力。

Mustafa Caglar, Raj Pandya, James Xiao, et al. All-Optical Detection of Neuronal Membrane Depolarization in Live Cells Using Colloidal Quantum Dots. Nano Lett., 2019.

https://doi.org/10.1021/acs.nanolett.9b03026