在科技飛速發(fā)展的當下，量子點（QDs）因其獨特的光電和發(fā)光性能，在諸多領域廣泛應用，然而其對視覺系統(tǒng)的潛在影響卻鮮為人知。近期，一項由廈門大學研究人員發(fā)表在《Advanced Science》的前沿研究表明，利用斑馬魚模型深入探究了典型金屬量子點對視網(wǎng)膜的作用及機制，其中 Cobolt 激光器在研究過程中發(fā)揮了關鍵作用，這一發(fā)現(xiàn)為預防或治療量子點對視網(wǎng)膜健康的不利影響提供了新的途徑，為量子點誘導視網(wǎng)膜變性的機制提供了有價值的見解。

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https://doi.org/10.1002/advs.202406343

研究人員精心挑選了 CdSe/ZnS PEG-COOH QDs、InP/ZnS PEG-COOH QDs、Mn - doped ZnS（Mn:ZnS）QDs 和黑磷（BP）QDs 四種量子點。通過透射電子顯微鏡（TEM）對其形態(tài)和尺寸進行細致觀察，發(fā)現(xiàn)它們均呈球形，直徑各異，且在培養(yǎng)基中的親水動態(tài)尺寸和 zeta 電位也各有不同。在此過程中，利用 Raman 光譜技術對量子點成分進行驗證時，Cobolt 激光器（波長 473nm）作為激發(fā)源大放異彩。研究人員將量子點溶液滴于硅片上，經(jīng)乙醇處理后，使用配備該激光器的 Horiba T64000 光譜儀，在特定條件下記錄 Raman 光譜，其精準的波長輸出確保了光譜特征峰的有效獲取，為量子點成分分析提供了可靠依據(jù)，有力地推動了后續(xù)研究的開展。

實驗中，斑馬魚胚胎從 0.5 至 72 小時受精后（hpf）分別暴露于不同濃度的量子點溶液中。結果顯示，InP/ZnS QDs 對斑馬魚視網(wǎng)膜發(fā)育影響最為顯著，致使眼睛尺寸明顯減小，視網(wǎng)膜出現(xiàn)退行性病變。進一步研究發(fā)現(xiàn)，InP/ZnS QDs 被視網(wǎng)膜色素上皮細胞（RPE）內(nèi)吞后，一系列復雜的細胞內(nèi)變化接踵而至。

借助先進的單細胞 RNA 測序（scRNA - seq）等技術，研究團隊深入探究發(fā)現(xiàn)，InP/ZnS QDs 抑制了剪接因子 prpf8 的表達，進而導致 gpx4b mRNA 剪接異常。這一異常使得谷胱甘肽減少，引發(fā)鐵死亡和線粒體自噬，致使 RPE 細胞數(shù)量下降。而 RPE 細胞功能受損后，無法有效吞噬光感受器（PR）受損的外段，可能促使短波光感受器 UV 細胞（PR (UV)）向中長波光感受器紅、綠、藍細胞（PR (RGB)）分化，最終導致視網(wǎng)膜功能紊亂。此項研究成果深刻揭示了 InP/ZnS QDs 對眼睛發(fā)育的潛在健康風險，同時也為深入理解其導致視網(wǎng)膜退化的內(nèi)在機制提供了極具價值的見解，在量子點生物安全性研究領域具有重要的里程碑意義，也為相關領域的科研工作者及關注者帶來了新的思考與研究方向。

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在整個研究進程中，Cobolt 激光器作為拉曼光譜的激發(fā)源在量子點成分分析環(huán)節(jié)的重要性不言而喻。其穩(wěn)定且特定波長的激發(fā)能力，保障了 Raman 光譜分析的準確性與可靠性。Cobolt可提供窄線寬固體激光器，非常適合高分辨率拉曼光譜應用。穩(wěn)定的單縱模與 HTCure 專利技術帶來的的超堅固的熱機械穩(wěn)定性相結合，可在較大的工作溫度范圍內(nèi)為所有二極管泵浦的固體激光器 （DPL） 提供 <1 MHz 的窄線寬、<1 pm 的光譜漂移和優(yōu)于60 dB的光譜純度，光斑質(zhì)量 (TEM00）M2 < 1.1，這非常適用于高分辨率的拉曼光譜，即使是在太赫茲范圍內(nèi)也能檢測到低頻的拉曼信號。