SPG膜技術：使用具有大斯托克斯位移的四足 CdSe/CdS 量子點精確編碼條碼進行多重檢測

在懸浮陣列技術中構建大容量光學條碼的一個嚴重障礙是能量轉移，這會導致不可預測的條碼信號、有限的條碼數(shù)量以及不可行的實驗迭代次數(shù)。這項工作報告了一種有效且簡單的方法來消除多色中的能量轉移

通過結合具有大斯托克斯位移（約 180 nm）的四足 CdSe/CdS QD 來構建量子點 (QD) 編碼的微珠。利用這一*的功能，可以輕松實現(xiàn)理論上的 7×7-1 條碼矩陣，該矩陣結合了兩種顏色和七種強度級別。因此，含有四足體 CdSe/CdS QD 的微珠被證明具有強大的編碼能力，可以實現(xiàn)精確的條形碼設計。 Shirasu 多孔玻璃膜乳化方法能夠輕松控制微珠大小，有助于建立包含 144 個可區(qū)分條碼的 3D 條碼庫，顯示出實現(xiàn)大規(guī)模多重檢測的巨大潛力。此外，當應用于五種常見過敏原的多重檢測時，這些條形碼表現(xiàn)出優(yōu)異的檢測性能（檢測限：0.01–0.02 IU mL-1）

適用于加標和患者血清樣品。因此，這種新的編碼策略有助于擴大條碼容量，同時降低用于高通量復用檢測的微珠光學編碼的技術和經(jīng)濟障礙。

一、簡介

基于編碼微珠的懸浮陣列技術 (SAT) 在單個小樣本體積內的分析物多重檢測中發(fā)揮著重要作用，使其廣泛用于單細胞分析、蛋白質分析、基因分析和早期疾病診斷和編碼微珠是 SAT 的重要組成部分，因為它們具有用于檢測特定目標的可靠支持和跟蹤代碼。因此，實現(xiàn)高通量復用檢測需要足夠數(shù)量的條碼。 當前的光學編碼策略通常結合顏色和強度，以實現(xiàn)靈活編碼和高速解碼 是最與其他許多編碼方法（例如圖形編碼、物理編碼、化學編碼和電子編碼）相比，這種編碼方法更為普遍。 光學編碼策略通常利用熒光團 [例如有機染料、量子點 (QD)]，它們發(fā)出兩種或更多顏色以實現(xiàn)更多條碼。

然而，多色熒光團之間的光譜重疊不可避免地會產生難以處理的整體熒光現(xiàn)象，例如隨機 F?rster共振能量轉移 (FRET) 和光子重吸收，導致非正交熒光響應。因此，這限制了條碼的數(shù)量，并使獲得的條碼信號難以預測或設計，即使在微珠中加入了準確比例的熒光團。因此，獲得足夠數(shù)量的可區(qū)分條碼需要大量的實驗迭代，由于構建高容量多路復用檢測平臺的技術和經(jīng)濟進入壁壘，這是許多科學家無法實現(xiàn)的選擇。

總之，我們報告了一種有效且簡單的方法來消除多色 QD 編碼微珠中的能量轉移

通過結合具有大斯托克斯位移的四足體 CdSe/CdS QD。在這些四足體 CdSe/CdS QD 中執(zhí)行如此大的斯托克斯位移（約 180 nm），其發(fā)射峰位于 650 nm，能夠有效抑制 tQD650 的吸收光譜和 iQD525 的發(fā)射光譜之間的光譜重疊。因此，我們應用此策略通過 SPG 膜乳化方法通過結合特定比例的 iQD525 和 tQD650 來指導多色 QD 編碼的微珠的生成，它們沒有光譜重疊。這使我們能夠通過構建結合兩種顏色和七種強度級別的理想 7×7-1 條碼矩陣來消除能量轉移并*采用創(chuàng)新方法進行精確條碼設計。由于 SPG 膜乳化方法也可以控制微珠的大小，我們建立了一個結合顏色、強度和直徑作為編碼元素的 3D 條碼庫，產生了 144 個可區(qū)分的條碼，展示了我們編碼策略的編碼能力，并表明其在大規(guī)模多重檢測方面的潛力巨大。此外，QDs 編碼的條形碼在五種常見過敏原的多重檢測中表現(xiàn)出良好的性能。

gens (LOD: 0.01–0.02 IU mL-1)。我們的概念驗證工作為構建高容量多路復用平臺提供了更大的可訪問性，迄今為止，該平臺的標志是減少了大量技術和經(jīng)濟障礙，例如不可預測的條碼信號、有限的條碼數(shù)量以及大量實驗迭代的需要.此外，我們希望本文提供的結果將有助于解決使用多色熒光團混合物的其他應用中的能量轉移問題的通用解決方案。還需要注意的是，如果我們能夠進一步提高非特異性生物污染抑制、生物分子的定向固定和開發(fā)“即時護理”診斷，基于編碼微球的懸浮陣列將更加強大和穩(wěn)健平臺。