氧化锌量子点作为一种新型的生物标记材料,具有宽激发光谱,窄发射光谱,精确可调的波长,不易被漂白等优点。在蛋白质分析,细胞成像,核酸检测方面有巨大的应用前景。水溶性ZnO量子点是通过高分子聚合物包裹修饰,符合生物实验要求的新型纳米晶体,在生物医学领域具有巨大的应用前景。但是,目前有关细胞和植物组织摄取水溶性ZnO量子点,以及量子点在生物当中结构稳定性的研究还未见有报道。然而这些研究,对于了解水溶性ZnO量子点的生物相容性和结构稳定性又有着重要的意义。鉴于此,本文在以下方面做了一些工作。应用质子激发X荧光分析技术(Pronton Induced X-Ray Emission,简称PIXE)分析了经含有水溶性ZnO量子点营养液培养的KB细胞(口腔上皮癌细胞)。通过对比Zn元素的分布,发现水溶性ZnO量子点能够进入KB细胞。利用同步辐射X射线吸收精细结构分析技术(XAFS)研究进入KB细胞中的ZnO量子点,对ZnO量子点吸收前后的样品进行扫描,发现Zn近边结构未发生改变,ZnO量子点在KB细胞中能够稳定的存在。EXAFS扩展边的拟合计算结果显示,直径3nm ZnO量子点的无序度要高于4nm ZnO量子点。分析ZnO量子点的XANES谱时,发现本实验使用的ZnO量子点的XANES谱与六方纤锌矿并不完全相同。利用核微探针技术(Micro-PIXE)和电感耦合等离子体原子光谱分析技术(ICP-AES)进行了不同培养条件下Zn在超积累植物东南景天茎中的分布研究和水溶性ZnO量子点能否被东南景天摄取的探索性研究。东南景天茎中Zn元素横向分布研究发现,皮层和维管束是Zn在茎中的重要储存部位,Ca、K元素的分布与Zn分布呈现了相似的特点,P元素在皮层分布较为明显。研究发现,经水溶性ZnO量子点培养的东南景天,Zn同样在皮层和维管束有聚集现象。PIXE和ICP-AES测量结果均显示,ZnO量子点培养的东南景天,地上部分的Zn含量高于对照组。但是在激光共聚焦显微镜下并未发现量子点。因此没有直接证据显示东南景天植株内Zn是以ZnO量子点形式存在。根据对东南景天生物量的测量,在实验浓度的范围内,水溶性ZnO量子点对东南景天生长无抑制作用。以上研究结果表明核分析技术是研究量子点在细胞、组织分布的一种精确、可靠的探测技术。本文的结果也为水溶性ZnO QDs在细胞标记中的应用、改进和环保领域的应用提供了科学的依据。