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碳量子點（carbon quantum dots, CDs）是指由碳元素組成的納米顆粒，具有強熒光性、低毒性、高穩定性、易修飾性等特點，是一種新型的熒光納米材料。基于碳量子點熒光生物傳感器是指一種利用碳量子點作為熒光信號源，結合特定的識別元件，實現對目標物質的檢測或成像的傳感器。基于碳量子點熒光生物傳感器在大腸桿菌檢測應用研究具有以下優點：

基于碳量子點熒光生物傳感器可以利用碳量子點的高熒光效率、大斯托克斯位移、長壽命和可調節的發光范圍，實現對大腸桿菌的高靈敏度、高選擇性、快速分析和無損傷的檢測或成像。

基于碳量子點熒光生物傳感器可以利用不同類型的識別元件（如DNA、抗體、酶等）與大腸桿菌之間的特異性結合或反應，實現對大腸桿菌的定性或定量分析。

基于碳量子點熒光生物傳感器可以利用不同類型的模板或配體對碳量子點進行修飾或摻雜，實現對碳量子點的結構和性能的調控，從而提高其熒光信號強度和特異性。

基于碳量子點熒光生物傳感器在大腸桿菌檢測應用研究的案例：

一種基于碳量子點和單鏈DNA（ssDNA）的熒光生物傳感器，可以實現對大腸桿菌（Escherichia coli, E. coli）的檢測。該傳感器利用超臨界流體法以胡蘿卜汁為碳源制備了碳量子點，并利用ssDNA與碳量子點之間的吸附作用降低了碳量子點的熒光強度1。在存在大腸桿菌時，ssDNA優先與大腸桿菌通過氫鍵結合，從而恢復了碳量子點的熒光強度1。該傳感器具有優異的靈敏度、選擇性和穩定性，其線性范圍為1×10 2 –1×10 8 CFU mL −1 ，檢測限為60 CFU mL −1 (S/N = 3)。

參考文獻：

[1]A fluorescent biosensor based on carbon quantum dots and single-stranded DNA for the detection of Escherichia coli。

[2]Yan F, Zhang H, Sun Z et al (2019) Carbon dots as building blocks for the construction of functional nanocomposite materials. J Iran Chem Soc 17:1–15.