荧光-磁性纳米颗粒已被公认为一类新兴材料，在应用中表现出巨大潜力。然而，合成这种可同时表现均匀的可调尺寸、高磁性、表面荧光团最大化覆盖和多功能表面功能的荧光-磁性纳米材料仍是挑战性的问题。本文报告了一种简单的将磁性纳米粒子与荧光量子点共同组装成荧光-磁性纳米颗粒的方法。重要的是，荧光-磁性纳米颗粒表现出由紧密堆积的磁性纳米粒子“核心”组成的上层结构，该核心被荧光量子点的“外壳”完全包围。二氧化硅涂层提供较高的稳定性、生物相容性和多功能的表面功能。表面聚乙二醇化的荧光-磁性纳米颗粒可以在活细胞内实现磁性操纵和光学跟踪。

  设计和制备包含一种以上功能成分的材料(即所谓的多功能材料)是一个热门的研究领域，有可能对现有的技术应用产生影响。在各种可能的构件中，纳米颗粒已被证明是生成随机或有序组件的高阶结构的理想选择。特别是将两种具有不同性质的纳米晶体共同组装成更大的胶体颗粒，这种新型纳米颗粒具有组合特性的，同时保持其构件的胶体性质。此外，合成具有明确内部结构的新型纳米颗粒虽然挑战性大，但对于产生新的特性可能是至关重要的。特别是，荧光-磁性纳米颗粒已被公认为一类新兴材料，在先进应用中具有很大的潜力。为了充分发挥它们的潜力并优化它们的性能，需要同时满足以下设计标准：均匀和可调的尺寸、高磁性含量以实现协同磁性、荧光团负载的最大化以获得最优的荧光信号、高稳定性和多功能表面功能以满足不同应用的不同要求。在过去的十年中，人们致力于开发制造荧光-磁性纳米颗粒的合成策略，包括异质结构晶体生长, 共封装成有机结构(油滴、脂质胶束和嵌段共聚物))或无机材料(二氧化硅)，基于化学键合或物理连接的模板合成。

  本文的方法基于与 Fe3O4磁性纳米颗粒(MNPs)和CdSe-CdS核壳量子点 (QD)共组装为荧光-磁性纳米颗粒。在这个共组装过程中，紧密堆积的 MNP 形成一个“核”，随后被QD的“壳”包覆，从而形成“核壳”结构的荧光-磁性纳米颗粒。随后的热处理将随机组装的“核心”MNP 转变为具有面心立方超晶格的周期性组装体。壳外面可以覆盖一层薄的二氧化硅层，为它们提供更多的表面功能和胶体稳定性。重要的是，这些二氧化硅涂层的荧光-磁性纳米颗粒表现出均匀和可调的尺寸、高磁性、最大化的荧光团负载、优异的胶体稳定性和多功能的表面功能。荧光-磁性纳米颗粒用聚乙二醇进行功能化后，可以在活细胞内进行磁性操作，同时进行光学跟踪。

  参考文献：Ou Chen, Lars Riedemann, Fred Etoc, Hendrik Herrmann, Mathieu Coppey, Mariya Barch, Christian T. Farrar, Jing Zhao, Oliver T. Bruns, He Wei, Peng Guo, Jian Cui, Russ Jensen, Yue Chen, Daniel K. Harris, Jose M. Cordero, Zhongwu Wang, Alan Jasanoff, Dai Fukumura, Rudolph Reimer, Maxime Dahan, Rakesh K. Jain, Moungi G. Bawendi. Magneto-fluorescent core-shell supernanoparticles. Nat. Commun. (2014) DOI: 10.1038/ncomms6093