(57)【要約】      （修正有）【課題】量子ドットを骨格体の内部に適正に保持することによって、特に、Ｃｄ等の有害物質を含有する量子ドットを使用したとしても、量子ドットに直接接触する危険性を少なくでき、また量子ドットの骨格体外部への放出を有効に抑制できる、生体および環境への悪影響が小さい量子ドット複合体及び量子ドット複合体の製造方法を提供する。【解決手段】ゼオライト型化合物で構成される多孔質構造の骨格体１０と、前記骨格体に内在する少なくとも１つの量子ドット２０と、を備え、前記骨格体が、互いに連通する通路１１を有し、前記量子ドットが、前記骨格体の少なくとも前記通路に存在していることを特徴とする量子ドット複合体１。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ゼオライト型化合物で構成される多孔質構造の骨格体と、
前記骨格体に内在する少なくとも１つの量子ドットと、
を備え、
前記骨格体が、互いに連通する通路を有し、
前記量子ドットが、前記骨格体の少なくとも前記通路に保持されていることを特徴とする量子ドット複合体。
【請求項２】
前記通路は、拡径部を有し、かつ
前記量子ドットが、少なくとも前記拡径部に包接されていることを特徴とする、請求項１に記載の量子ドット複合体。
【請求項３】
前記拡径部は、前記一次元孔、前記二次元孔及び前記三次元孔のうちのいずれかを構成する複数の孔同士を連通している、請求項２に記載の量子ドット複合体。
【請求項４】
前記量子ドットの平均粒径が、前記通路の平均内径よりも大きく、且つ前記拡径部の内径以下であることを特徴とする、請求項２又は３に記載の量子ドット複合体。
【請求項５】
前記量子ドットの平均粒径が、０．１ｎｍ〜５０ｎｍであることを特徴とする、請求項１〜４のいずれか１項に記載の量子ドット複合体。
【請求項６】
前記金属酸化物微粒子の平均粒径が、１ｎｍ〜１５．０ｎｍであることを特徴とする、請求項５に記載の量子ドット複合体。
【請求項７】
前記通路の平均内径に対する前記量子ドットの平均粒径の割合が、０．０６〜５００であることを特徴とする、請求項１〜６のいずれか１項に記載の量子ドット複合体。
【請求項８】
前記通路の平均内径に対する前記量子ドットの平均粒径の割合が、１．１〜４．５であることを特徴とする、請求項７に記載の量子ドット複合体。
【請求項９】
前記量子ドットの金属元素（Ｍ）が、前記量子ドット複合体に対して０．５〜２．５質量％で含有されていることを特徴とする、請求項１〜８のいずれか１項に記載の量子ドット複合体。
【請求項１０】
前記通路は、前記ゼオライト型化合物の骨格構造によって画定される一次元孔、二次元孔及び三次元孔のうちのいずれかと、前記一次元孔、前記二次元孔及び前記三次元孔のうちのいずれとも異なる拡径部を有し、
前記通路の平均内径は、０．１ｎｍ〜１．５ｎｍであり、
前記拡径部の内径は、０．５ｎｍ〜５０ｎｍであることを特徴とする、請求項１〜９のいずれか１項に記載の量子ドット複合体。
【請求項１１】
前記ゼオライト型化合物は、ケイ酸塩化合物であることを特徴とする、請求項１〜１０のいずれか１項に記載の量子ドット複合体。
【請求項１２】
前記量子ドットが、カドミウム（Ｃｄ）およびヒ素（Ａｓ）の少なくとも一方を含有することを特徴とする、請求項１〜１１のいずれか１項に記載の量子ドット複合体。
【請求項１３】
ゼオライト型化合物で構成される多孔質構造の骨格体を得るための前駆体材料（Ａ）に金属含有溶液が含浸された前駆体材料（Ｂ）を焼成する焼成工程と、
前記前駆体材料（Ｂ）を焼成して得られた前駆体材料（Ｃ）を水熱処理する水熱処理工程と、
を有することを特徴とする量子ドット複合体の製造方法。
【請求項１４】
前記焼成工程の前に、非イオン性界面活性剤を、前記前駆体材料（Ａ）に対して５０〜５００質量％添加することを特徴とする、請求項１３に記載の量子ドット複合体の製造方法。
【請求項１５】
前記焼成工程の前に、前記前駆体材料（Ａ）に前記金属含有溶液を複数回に分けて添加することで、前記前駆体材料（Ａ）に前記金属含有溶液を含浸させることを特徴とする、請求項１３又は１４に記載の量子ドット複合体の製造方法。
【請求項１６】
前記焼成工程の前に前記前駆体材料（Ａ）に前記金属含有溶液を含浸させる際に、前記前駆体材料（Ａ）に添加する前記金属含有溶液の添加量を、前記前駆体材料（Ａ）に添加する前記金属含有溶液中に含まれる金属元素（Ｍ）に対する、前記前駆体材料（Ａ）を構成するケイ素（Ｓｉ）の比（原子数比Ｓｉ／Ｍ）に換算して、１０〜１０００となるように調整することを特徴とする、請求項１３〜１５のいずれか１項に記載の量子ドット複合体の製造方法。
【請求項１７】
前記水熱処理工程において、前記前駆体材料（Ｃ）と構造規定剤とを混合することを特徴とする、請求項１３に記載の量子ドット複合体の製造方法。
【請求項１８】
前記水熱処理工程が塩基性雰囲気下で行われることを特徴とする、請求項１３に記載の量子ドット複合体の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、多孔質構造の骨格体と量子ドットとを備える量子ドット複合体及び量子ドット複合体の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、生体内に含まれるタンパク質、ウイルス、核酸等の生体関連物質や、ダイオキシン、金属イオン等の環境関連物質を高感度に測定する方法として、分子認識発光性マーカー物質を用いる方法が多用されている。
【０００３】
中でも、分子認識発光性マーカー物質として量子ドットが着目されている。量子ドットとは、通常粒子径が数ナノ〜数１０ナノメートルの無機化合物からなるナノ粒子のことで、励起光が同じ波長の場合、形成する化合物材料の組成比率を変えることにより蛍光の波長をコントロールすることができる。さらに量子ドットでは、電子が３次元的に閉じ込められる３次元井戸型ポテンシャル構造になっているので、使用する化合物材料に発光利得がある波長領域では、量子ドットの粒子径を変化させることで、電子のバンドギャップ構造を変化させ、発光する蛍光自体の波長をコントロールできるという著しい特徴がある。
【０００４】
例えば、半導体材料を使用した量子ドットとしては、ＣｄＳｅ、ＣｄＳ、ＣｄＴｅ等を用いたものが実用化されている（特許文献１）。しかし、カドミウム（Ｃｄ）は特定有害物質であるので、例えば放射線の被曝の有無を発光により確認することが可能な、手術等で利用される医療用ドレープとして使用することは好ましくない。このような生体内で用いられるような量子ドットには、Ｃｄ等の有害物質を使用しない材料が求められる。
【０００５】
このようなニーズに対応して、最近ではＣｄを用いない量子ドットの研究も進んでいる。例えば、大阪大学、名古屋大学、ＩＤＥＣのグループが開発した、（ＡｇＩｎ）ＸＺｎ(１−２Ｘ)Ｓ（銀・インジウム・亜鉛・イオウ）という組成の半導体ナノ粒子がある。また、特許文献２では、量子ドットとして、このようなＣｄ等の有害物質を含まない化合物材料を使用して、医療用ドレープを形成する技術が提案されている。
【０００６】
しかしながら、上記のようなＣｄ等の有害物質を含まない量子ドットは、量産が難しく、一般的な実用化には至っていない。そのため、現在も、Ｃｄ等の材料を用いた量子ドットの使用が主流であり、生体および環境への悪影響が懸念されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００３−３２９６８６号公報
【特許文献２】特開２０１１−０５６１３１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明の目的は、量子ドットを骨格体の内部に適正に保持することによって、特に、Ｃｄ等の有害物質を含有する量子ドットを使用したとしても、量子ドットに直接接触する危険性を少なくでき、また量子ドットの骨格体外部への放出を有効に抑制できる、生体および環境への悪影響が小さい量子ドット複合体及び量子ドット複合体の製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明者らは、鋭意研究を重ねた結果、ゼオライト型化合物で構成される多孔質構造の骨格体と、前記骨格体に内在する少なくとも１つの量子ドットと、を備え、前記骨格体が、互いに連通する通路を有し、前記量子ドットが、前記骨格体の少なくとも前記通路に存在していることによって、Ｃｄ等の有害物質を含有する量子ドットを使用したとしても、量子ドットに直接接触する危険性を少なくでき、また量子ドットの骨格体外部への放出を有効に抑制できる、特に生体および環境への悪影響が小さい量子ドット複合体が得られることを見出し、かかる知見に基づき本発明を完成させるに至った。
【００１０】
すなわち、本発明の要旨構成は、以下のとおりである。
［１］  ゼオライト型化合物で構成される多孔質構造の骨格体と、前記骨格体に内在する少なくとも１つの量子ドットと、備え、前記骨格体が、互いに連通する通路を有し、前記量子ドットが、前記骨格体の少なくとも前記通路に保持されていることを特徴とする量子ドット複合体。
［２］  前記通路は、拡径部を有し、かつ前記量子ドットが、少なくとも前記拡径部に包接されていることを特徴とする、［１］に記載の量子ドット複合体。
［３］  前記拡径部は、前記一次元孔、前記二次元孔及び前記三次元孔のうちのいずれかを構成する複数の孔同士を連通している、［２］に記載の量子ドット複合体。
［４］  前記量子ドットの平均粒径が、前記通路の平均内径よりも大きく、且つ前記拡径部の内径以下であることを特徴とする、［２］又は［３］に記載の量子ドット複合体。
［５］  前記量子ドットの平均粒径が、０．１ｎｍ〜５０ｎｍであることを特徴とする、［１］〜［４］のいずれか１つに記載の量子ドット複合体。
［６］  前記金属酸化物微粒子の平均粒径が、１ｎｍ〜１５．０ｎｍであることを特徴とする、［５］に記載の量子ドット複合体。
［７］  前記通路の平均内径に対する前記量子ドットの平均粒径の割合が、０．０６〜５００であることを特徴とする、［１］〜［６］のいずれか１つに記載の量子ドット複合体。
［８］  前記通路の平均内径に対する前記量子ドットの平均粒径の割合が、１．１〜４．５であることを特徴とする、［７］に記載の量子ドット複合体。
［９］  前記量子ドットの金属元素（Ｍ）が、前記量子ドット複合体に対して０．５〜２．５質量％で含有されていることを特徴とする、［１］〜［８］のいずれか１つに記載の量子ドット複合体。
［１０］  前記通路は、前記ゼオライト型化合物の骨格構造によって画定される一次元孔、二次元孔及び三次元孔のうちのいずれかと、前記一次元孔、前記二次元孔及び前記三次元孔のうちのいずれとも異なる拡径部を有し、前記通路の平均内径は、０．１ｎｍ〜１．５ｎｍであり、前記拡径部の内径は、０．５ｎｍ〜５０ｎｍであることを特徴とする、［１］〜［９］のいずれか１つに記載の量子ドット複合体。
［１１］  前記ゼオライト型化合物は、ケイ酸塩化合物であることを特徴とする、［１］〜［１０］のいずれか１つに記載の量子ドット複合体。
［１２］  前記量子ドットが、カドミウム（Ｃｄ）およびヒ素（Ａｓ）の少なくとも一方を含有することを特徴とする、［１］〜［１１］のいずれか１つに記載の量子ドット複合体。
［１３］  ゼオライト型化合物で構成される多孔質構造の骨格体を得るための前駆体材料（Ａ）に金属含有溶液が含浸された前駆体材料（Ｂ）を焼成する焼成工程と、前記前駆体材料（Ｂ）を焼成して得られた前駆体材料（Ｃ）を水熱処理する水熱処理工程と、を有することを特徴とする量子ドット複合体の製造方法。
［１４］  前記焼成工程の前に、非イオン性界面活性剤を、前記前駆体材料（Ａ）に対して５０〜５００質量％添加することを特徴とする、［１３］に記載の量子ドット複合体の製造方法。
［１５］  前記焼成工程の前に、前記前駆体材料（Ａ）に前記金属含有溶液を複数回に分けて添加することで、前記前駆体材料（Ａ）に前記金属含有溶液を含浸させることを特徴とする、［１３］又は［１４］に記載の量子ドット複合体の製造方法。
［１６］  前記焼成工程の前に前記前駆体材料（Ａ）に前記金属含有溶液を含浸させる際に、前記前駆体材料（Ａ）に添加する前記金属含有溶液の添加量を、前記前駆体材料（Ａ）に添加する前記金属含有溶液中に含まれる金属元素（Ｍ）に対する、前記前駆体材料（Ａ）を構成するケイ素（Ｓｉ）の比（原子数比Ｓｉ／Ｍ）に換算して、１０〜１０００となるように調整することを特徴とする、［１３］〜［１５］のいずれか１つに記載の量子ドット複合体の製造方法。
［１７］  前記水熱処理工程において、前記前駆体材料（Ｃ）と構造規定剤とを混合することを特徴とする、［１３］に記載の量子ドット複合体の製造方法。
［１８］  前記水熱処理工程が塩基性雰囲気下で行われることを特徴とする、請求項１３に記載の量子ドット複合体の製造方法。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、ゼオライト型化合物で構成される多孔質構造の骨格体と、前記骨格体に内在する少なくとも１つの量子ドットと、を備え、前記骨格体が、互いに連通する通路を有し、前記量子ドットが、前記骨格体の少なくとも前記通路に存在していることによって、特に、Ｃｄ等の有害物質を含有する量子ドットを使用したとしても、量子ドットに直接接触する危険性を少なくでき、また量子ドットの骨格体外部への放出を有効に抑制できる、生体および環境への悪影響が小さい量子ドット複合体が得られる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】図１は、本発明の実施形態に係る量子ドット複合体の内部構造が分かるように概略的に示したものであって、図１（ａ）は斜視図（一部を横断面で示す。）、図１（ｂ）は部分拡大断面図である。
【図２】図２は、図１の量子ドット複合体の機能の一例を説明するための部分拡大断面図である。
【図３】図３は、図１の量子ドット複合体の変形例を示す模式図である。
【図４】図４は、図１の量子ドット複合体の製造方法の一例を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明の実施形態を、図面を参照しながら詳細に説明する。
【００１４】
［量子ドット複合体の構成］
図１は、本発明の実施形態に係る量子ドット複合体の構成を概略的に示す図であり、（ａ）は斜視図（一部を横断面で示す。）、（ｂ）は部分拡大断面図である。なお、図１における量子ドット複合体は、その一例を示すものであり、本発明に係る各構成の形状、寸法等は、図１のものに限られないものとする。
【００１５】
図１（ａ）に示されるように、量子ドット複合体１は、ゼオライト型化合物で構成される多孔質構造の骨格体１０と、該骨格体１０に内在する、少なくとも１つの量子ドット２０とを備える。
【００１６】
骨格体１０は、多孔質構造であり、図１（ｂ）に示すように、好適には複数の孔１１ａ，１１ａ，・・・が形成されることにより、互いに連通する通路１１を有する。ここで量子ドット２０は、骨格体１０の少なくとも通路１１に存在しており、好ましくは骨格体１０の少なくとも通路１１に保持されている。
【００１７】
上記構成によれば、量子ドット２０としてＣｄ等の規制対象金属を含有する物質を使用した場合であっても、骨格体１０の内部に内在させることで、人体に有害なＣｄ等の有害物質に、使用者が直接接触する危険性を大幅に低減できる。そのため、量子ドット複合体１を使用する場合には、従来のＣｄ等の有害物質を含有する量子ドットを単独で使用する場合に比べて、生体および環境への悪影響を低減できる。
【００１８】
また、骨格体１０内において、量子ドット２０は移動が規制されているため、量子ドット２０、２０同士の凝集や、量子ドット２０が骨格体１０の外部への放出されることを有効に抑制できる。また、量子ドット複合体が、流体から外力を受ける環境で用いられる場合、量子ドットが、骨格体１０の外表面に付着状態で保持されているだけであると、流体からの外力の影響で骨格体１０の外表面から離脱しやすいという問題がある。これに対し、量子ドット複合体１では、量子ドット２０は骨格体１０の少なくとも通路１１に存在しているため、流体による外力の影響を受けたとしても、骨格体１０から量子ドット２０が離脱しにくい。すなわち、量子ドット複合体１が流体内にある場合、流体は骨格体１０の孔１１ａから、通路１１内に流入するため、通路１１内を流れる流体の速さは、流路抵抗（摩擦力）により、骨格体１０の外表面を流れる流体の速さに比べて、遅くなると考えられる。このような流路抵抗の影響により、通路１１内に存在している量子ドット２０が流体から受ける圧力は、骨格体１０の外部（外表面）において量子ドットが流体から受ける圧力に比べて低くなる。そのため、骨格体１１に内在する量子ドット２０が離脱することを効果的に抑制でき、量子ドット２０の機能を長期的に安定して維持することが可能となる。なお、上記のような流路抵抗は、骨格体１０の通路１１が、曲がりや分岐を複数有し、骨格体１０の内部がより複雑で三次元的な立体構造となっているほど、大きくなると考えられる。
【００１９】
また、通路１１は、ゼオライト型化合物の骨格構造によって画定される一次元孔、二次元孔及び三次元孔のうちのいずれかと、上記一次元孔、上記二次元孔及び上記三次元孔のうちのいずれとも異なる拡径部１２とを有していることが好ましく、このとき、量子ドット２０は、少なくとも拡径部１２に存在していることが好ましく、少なくとも拡径部１２に包接されていることがより好ましい。ここでいう一次元孔とは、一次元チャンネルを形成しているトンネル型またはケージ型の孔、もしくは複数の一次元チャンネルを形成しているトンネル型またはケージ型の複数の孔（複数の一次元チャンネル）を指す。また、二次元孔とは、複数の一次元チャンネルが二次元的に連結された二次元チャンネルを指し、三次元孔とは、複数の一次元チャンネルが三次元的に連結された三次元チャンネルを指す。
これにより、量子ドット２０の骨格体１０内での移動がさらに規制され、量子ドット２０の離脱や、量子ドット２０、２０同士の凝集をさらに有効に防止することができる。ここで、包接とは、量子ドット２０が骨格体１０に内包されている状態を指す。このとき量子ドット２０と骨格体１０とは、必ずしも直接的に互いが接触している必要はなく、量子ドット２０と骨格体１０との間に他の物質（例えば、界面活性剤等）が介在した状態で、量子ドット２０が骨格体１０に間接的に存在していてもよい。
また、拡径部１２は、上記一次元孔、上記二次元孔及び上記三次元孔のうちのいずれかを構成する複数の孔１１ａ，１１ａ同士を連通しているのが好ましい。これにより、骨格体１０の内部に、一次元孔、二次元孔又は三次元孔とは異なる別途の通路が設けられるので、量子ドット２０の機能をより発揮させることができる。
【００２０】
図１（ｂ）では量子ドット２０が拡径部１２に包接されている場合を示しているが、この構成だけには限定されず、量子ドット２０は、その一部が拡径部１２の外側にはみ出した状態で通路１１に保持されていてもよい。また、量子ドット２０は、拡径部１２以外の通路１１の部分（例えば通路１１の内壁部分）に部分的に埋設され、または固着等によって保持されていてもよい。
【００２１】
また、通路１１は、骨格体１０の内部に、分岐部または合流部を含んで三次元的に形成されており、拡径部１２は、通路１１の上記分岐部または合流部に設けられるのが好ましい。
【００２２】
骨格体１０に形成された通路１１の平均内径ＤＦは、上記一次元孔、二次元孔及び三次元孔のうちのいずれかを構成する孔１１ａの短径及び長径の平均値から算出され、例えば０．１〜１.５ｎｍであり、好ましくは０．５〜０．８ｎｍである。
また、拡径部１２の内径ＤＥは、例えば０．５〜５０ｎｍであり、好ましくは１．１〜４０ｎｍ、より好ましくは１．１〜３．３ｎｍである。拡径部１２の内径ＤＥは、例えば後述する前駆体材料（Ａ）の細孔径、及び包接される量子ドット２０の平均粒径ＤＣに依存する。拡径部１２の内径ＤＥは、量子ドット２０を包接し得る大きさである。
【００２３】
骨格体１０は、ゼオライト型化合物で構成される。ゼオライト型化合物としては、例えば、ゼオライト（アルミノケイ酸塩）、陽イオン交換ゼオライト、シリカライト等のケイ酸塩化合物、アルミノホウ酸塩、アルミノヒ酸塩、ゲルマニウム酸塩等のゼオライト類縁化合物、リン酸モリブデン等のリン酸塩系ゼオライト類似物質などが挙げられる。中でも、ゼオライト型化合物はケイ酸塩化合物であることが好ましい。
【００２４】
ゼオライト型化合物の骨格構造は、ＦＡＵ型（Ｙ型またはＸ型）、ＭＴＷ型、ＭＦＩ型（ＺＳＭ−５）、ＦＥＲ型（フェリエライト）、ＬＴＡ型（Ａ型）、ＭＷＷ型（ＭＣＭ−２２）、ＭＯＲ型（モルデナイト）、ＬＴＬ型（Ｌ型）、ＢＥＡ型（ベータ型）などの中から選択され、好ましくはＭＦＩ型であり、より好ましくはＺＳＭ−５である。ゼオライト型化合物には、各骨格構造に応じた孔径を有する孔が複数形成されており、例えばＭＦＩ型の最大孔径は０．６３６ｎｍ（６．３６Å）、平均孔径０．５６０ｎｍ（５．６０Å）である。
【００２５】
量子ドット２０は、特に限定されず、公知のものを用いることができるが、例えばＩｎＡｓ系の量子ドット、又はＣｄＥ（Ｅ ＝ Ｓ, Ｓｅ, Ｔｅ）系の量子ドット、更にはＣｄＥ系量子ドットをコアとし、バンドギャップの大きい半導体（ＺｅＳ）で被覆することで量子収率を向上させたコア／シェル型の量子ドット等が挙げられる。量子ドット複合体１では、量子ドット２０は、主に多孔質構造の骨格体１０の内部に存在する。そのため、量子ドットがカドミウムやヒ素等の有害物質を含有する場合であっても、量子ドット複合体１として使用する限りは、カドミウムやヒ素などの有害物質に直接触れる量および濃度を大幅に低減できる。すなわち、量子ドット複合体１は、規制対象金属、特にカドミウム（Ｃｄ）およびヒ素（Ａｓ）の少なくとも一方を含有する量子ドットを使用したい場合に特に好適である。なお、規制対象金属としては、例えばＲｏＨＳ規制等で規定されている、カドミウム（Ｃｄ）、水銀（Ｈｇ）、鉛（Ｐｂ）等の重金属が挙げられる。
【００２６】
量子ドット２０は、一次粒子である場合と、一次粒子が凝集して形成した二次粒子である場合とがあるが、その平均粒径ＤＣは、好ましくは０．１〜５０ｎｍであり、より好ましくは０．１〜２０ｎｍであり、さらに好ましくは１〜１５．０ｎｍ、特に好ましくは１〜１０ｎｍである。上記範囲とすることにより骨格体１０に量子ドット２０を包接させた場合も、十分な発光強度を確保しやすくなる。量子ドット２０は、粒径によってバンドギャップを調節することが可能であるため、粒径に依存した特徴的な発光特性を持つ。
【００２７】
また、量子ドット２０を通路１１内に良好に保持される観点からは、量子ドット２０の平均粒径ＤＣは、一次粒子および二次粒子のいずれの場合も、通路１１の平均内径ＤＦよりも大きく、且つ拡径部１２の内径ＤＥ以下（ＤＦ＜ＤＣ≦ＤＥ）であることが好ましい。このような構成によれば、量子ドット２０が通路１１内、特に拡径部１２に包接される構成となり、量子ドット２０が流体から外力を受けた場合であっても、骨格体１０内での量子ドット２０の移動が効果的に抑制される。さらに、骨格体１０の通路１１に分散配置された拡径部１２、１２、・・のそれぞれに包接された量子ドット２０、２０、・・同士が接触するのを有効に防止することができる。
【００２８】
また、通路１１の平均内径ＤＦに対する量子ドット２０の平均粒径ＤＣの割合（ＤＣ／ＤＦ）は、好ましくは０．０６〜５００であり、より好ましくは１．１〜４．５である。
また、量子ドット２０が金属酸化物微粒子である場合、金属酸化物微粒子の金属元素（Ｍ）は、量子ドット複合体１に対して０．５〜２．５質量％で含有されているのが好ましく、量子ドット複合体１に対して０．５〜１．５質量％で含有されているのがより好ましい。例えば、金属元素（Ｍ）がＣｏである場合、Ｃｏ元素の含有量（質量％）は、（Ｃｏ元素の質量）／（量子ドット複合体１の全元素の質量）×１００で表される。
量子ドット２０が金属微粒子である場合、金属微粒子の金属元素（Ｍ）は、量子ドット複合体１に対して０．５〜２．５質量％で含有されているのが好ましく、量子ドット複合体１に対して０．５〜１．５質量％で含有されているのがより好ましい。
また、量子ドット２０を構成する金属元素（Ｍ）に対する、骨格体１０を構成するケイ素（Ｓｉ）の割合（原子数比Ｓｉ／Ｍ）は、１０〜１０００であるのが好ましく、５０〜２００であるのがより好ましい。上記割合が１０００より大きいと、活性が低いなど、量子ドットとしての作用が十分に得られない可能性がある。一方、上記割合が１０よりも小さいと、量子ドット２０の割合が大きくなりすぎて、骨格体１０の強度が低下する傾向がある。なお、ここでいう量子ドット２０は、骨格体１０の内部に保持され、または担持された微粒子をいい、骨格体１０の外表面に付着した微粒子を含まない。
【００２９】
［量子ドット複合体の機能］
図２は、量子ドット複合体１の量子ドット機能の一例を説明するための部分拡大断面図である。図２に示されるように、量子ドット２０は、担体１０の通路１１（特に拡径部１２）に存在している。このような量子ドット複合体１は、例えば体液と混合されて用いられる。具体的には、最初に、量子ドット複合体１の表面に抗体を吸着させ、次に、量子ドット複合体の表面に吸着させた抗体が、体液中の抗原に接触する。これにより量子ドット２０は、体液中に含まれるタンパク質等の抗原に応じて、分子認識発光性マーカーとして機能する。その結果、量子ドット２０の発光を、量子ドット複合体１の外表面において視認できる。
【００３０】
また、このような量子ドット複合体１では、量子ドット２０は、骨格体１０の内部に内在されているため、使用者が量子ドット２０に直接接触する量や濃度を大幅に低減できる。また、量子ドット複合体１では、骨格体１０の内部に量子ドット２０が適正に存在することにより、骨格体１０の外部に量子ドット２０が放出されること有効に抑制できる。そのため、量子ドット複合体１において、量子ドット２０がＣｄ等の有害物質を含有する場合であっても、従来のＣｄ等の有害物質を含有する量子ドットを単独で使用する場合に比べて、生体および環境への悪影響を低減できる。
【００３１】
また、従来の量子ドットは、微細な粒子形状で使用されるのが一般的で、使用後の回収も煩雑であった。これに対し、本実施形態の量子ドット複合体１は、複数の量子ドット２０，２０，・・・が骨格体１０の内部に内包されているため、使用後の回収も容易である。
【００３２】
また量子ドット２０は、通路１１内に存在することにより、通路１１内での移動が抑制され、量子ドット２０同士の凝集を防止できる。従って、量子ドット複合体１の機能低下、機能変性を防止して、機能の長寿命化を図ることができる。量子ドット複合体１の長寿命化により、量子ドット複合体１の交換頻度を低減でき、使用済みの量子ドット複合体１の廃棄量を大幅に低減することができ、省資源化を図ることができる。
【００３３】
なお、図１の量子ドット複合体１は、骨格体１０と、骨格体１０に内在する量子ドット２０とを備える場合を示しているが、この構成だけには限定されず、例えば、図３に示すように、上記本発明の効果を妨げない範囲で、量子ドット複合体２が、骨格体１０の外表面１０ａに保持された少なくとも１つの他の量子ドット３０を更に備えていてもよい。
【００３４】
この量子ドット３０は、量子ドット機能を発揮する物質であり、量子ドット２０の材料と同一であってもよいし、異なっていてもよい。本構成によれば、骨格体１０に保持された量子ドットの含有量を増大することができ、量子ドット複合体１と抗体との修飾量を調節することも可能となり、量子ドットの機能を更に促進することができる。
【００３５】
一方で、他の量子ドット３０は、骨格体１０の外表面１０ａに保持されている構成となるため、量子ドット複合体２を使用する場合、使用者がＣｄ等の有害物質に直接触れる量や濃度が高くなる恐れがある。したがって、骨格体１０の外表面１０ａに保持された少なくとも１つの他の量子ドット３０の含有量は、骨格体１０に内在する量子ドット２０の含有量よりも少ないことも好ましい。
【００３６】
［量子ドット複合体の製造方法］
図４は、図１の量子ドット複合体１の製造方法の一例を示すフローチャートである。以下、量子ドット複合体の製造方法の一例を説明する。
【００３７】
（ステップＳ１：準備工程）
図４に示すように、先ず、ゼオライト型化合物で構成される多孔質構造の骨格体を得るための前駆体材料（Ａ）を準備する。前駆体材料（Ａ）は、好ましくは規則性メソ細孔物質であり、量子ドット複合体の骨格体を構成するゼオライト型化合物の種類（組成）に応じて適宜選択できる。
【００３８】
ここで、量子ドット複合体の骨格体を構成するゼオライト型化合物がケイ酸塩化合物である場合には、規則性メソ細孔物質は、細孔径１〜５０ｎｍの細孔が１次元、２次元または３次元に均一な大きさかつ規則的に発達したＳｉ−Ｏ骨格からなる化合物であることが好ましい。このような規則性メソ細孔物質は、合成条件によって様々な合成物として得られるが、合成物の具体例としては、例えばＳＢＡ−１、ＳＢＡ−１５、ＳＢＡ−１６、ＫＩＴ−６、ＦＳＭ−１６、ＭＣＭ−４１等が挙げられ、中でもＭＣＭ−４１が好ましい。なお、ＳＢＡ−１の細孔径は１０〜３０ｎｍ、ＳＢＡ−１５の細孔径は６〜１０ｎｍ、ＳＢＡ−１６の細孔径は６ｎｍ、ＫＩＴ−６の細孔径は９ｎｍ、ＦＳＭ−１６の細孔径は３〜５ｎｍ、ＭＣＭ−４１の細孔径は１〜１０ｎｍである。また、このような規則性メソ細孔物質としては、例えばメソポーラスシリカ、メソポーラスアルミノシリケート、メソポーラスメタロシリケート等が挙げられる。
【００３９】
前駆体材料（Ａ）は、市販品および合成品のいずれであってもよい。前駆体材料（Ａ）を合成する場合には、公知の規則性メソ細孔物質の合成方法により行うことができる。例えば、前駆体材料（Ａ）の構成元素を含有する原料と、前駆体材料（Ａ）の構造を規定するための鋳型剤とを含む混合溶液を調製し、必要に応じてｐＨを調整して、水熱処理（水熱合成）を行う。その後、水熱処理により得られた沈殿物（生成物）を回収（例えば、ろ別）し、必要に応じて洗浄および乾燥し、さらに焼成することで、粉末状の規則性メソ細孔物質である前駆体材料（Ａ）が得られる。ここで、混合溶液の溶媒としては、例えば水、アルコール等の有機溶媒、またはこれらの混合溶媒などを用いることができる。また、原料は、骨格体の種類に応じて選択されるが、例えばテトラエトキシシラン（ＴＥＯＳ）等のシリカ剤、フュームドシリカ、石英砂等が挙げられる。また、鋳型剤としては、各種界面活性剤、ブロックコポリマー等を用いることができ、規則性メソ細孔物質の合成物の種類に応じて選択することが好ましく、例えばＭＣＭ−４１を作製する場合にはヘキサデシルトリメチルアンモニウムブロミド等の界面活性剤が好適である。水熱処理は、例えば、密閉容器内で、８０〜８００℃、５時間〜２４０時間、０〜２０００ｋＰａの処理条件で行うことができる。焼成処理は、例えば、空気中で、３５０〜８５０℃、２〜３０時間の処理条件で行うことができる。
【００４０】
（ステップＳ２：含浸工程）
次に、準備した前駆体材料（Ａ）に、金属含有溶液を含浸させ、前駆体材料（Ｂ）を得る。
【００４１】
金属含有溶液は、量子ドットを構成する金属元素（Ｍ）に対応する金属成分（例えば、金属イオン）を含有する溶液であればよく、例えば、溶媒に、金属元素（Ｍ）を含有する金属塩を溶解させることにより調製できる。このような金属塩としては、例えば、塩化物、水酸化物、酸化物、硫酸塩、硝酸塩等が挙げられ、中でも硝酸塩が好ましい。溶媒としては、例えば水、アルコール等の有機溶媒、またはこれらの混合溶媒などを用いることができる。
【００４２】
前駆体材料（Ａ）に金属含有溶液を含浸させる方法は、特に限定されないが、例えば、後述する焼成工程の前に、粉末状の前駆体材料（Ａ）を撹拌しながら、金属含有溶液を複数回に分けて少量ずつ添加することが好ましい。また、前駆体材料（Ａ）の細孔内部に金属含有溶液がより浸入し易くなる観点から、前駆体材料（Ａ）に、金属含有溶液を添加する前に予め、添加剤として界面活性剤を添加しておくことが好ましい。このような添加剤は、前駆体材料（Ａ）の外表面を被覆する働きがあり、その後に添加される金属含有溶液が前駆体材料（Ａ）の外表面に付着することを抑制し、金属含有溶液が前駆体材料（Ａ）の細孔内部により浸入し易くなると考えられる。
【００４３】
このような添加剤としては、例えばポリオキシエチレンオレイルエーテル等のポリオキシエチレンアルキルエーテル、ポリオキシエチレンアルキルフェニルエーテルなどの非イオン性界面活性剤が挙げられる。これらの界面活性剤は、分子サイズが大きく前駆体材料（Ａ）の細孔内部には浸入できないため、細孔の内部に付着することは無く、金属含有溶液が細孔内部に浸入することを妨げないと考えられる。非イオン性界面活性剤の添加方法としては、例えば、後述する焼成工程の前に、非イオン性界面活性剤を、前駆体材料（Ａ）に対して５０〜５００質量％添加するのが好ましい。非イオン性界面活性剤の前駆体材料（Ａ）に対する添加量が５０質量％未満であると上記の抑制作用が発現し難く、非イオン性界面活性剤を前駆体材料（Ａ）に対して５００質量％よりも多く添加すると粘度が上がりすぎるので好ましくない。よって、非イオン性界面活性剤の前駆体材料（Ａ）に対する添加量を上記範囲内の値とする。
【００４４】
また、前駆体材料（Ａ）に添加する金属含有溶液の添加量は、前駆体材料（Ａ）に含浸させる金属含有溶液中に含まれる金属元素（Ｍ）の量（すなわち、前駆体材料（Ｂ）に内在させる金属元素（Ｍ）の量）を考慮して、適宜調整することが好ましい。例えば、後述する焼成工程の前に、前駆体材料（Ａ）に添加する金属含有溶液の添加量は、前駆体材料（Ａ）に添加する金属含有溶液中に含まれる金属元素（Ｍ）に対する、前駆体材料（Ａ）を構成するケイ素（Ｓｉ）の比（原子数比Ｓｉ／Ｍ）に換算して、１０〜１０００となるように調整することが好ましく、５０〜２００となるように調整することがより好ましい。例えば、前駆体材料（Ａ）に金属含有溶液を添加する前に、添加剤として界面活性剤を前駆体材料（Ａ）に添加した場合、前駆体材料（Ａ）に添加する金属含有溶液の添加量を、原子数比Ｓｉ／Ｍに換算して５０〜２００とすることで、量子ドットの金属元素（Ｍ）を、量子ドット複合体に対して０．５〜２．５質量％で含有させることができる。前駆体材料（Ｂ）の状態で、その細孔内部に存在する金属元素（Ｍ）の量は、金属含有溶液の金属濃度や、上記添加剤の有無、その他温度や圧力等の諸条件が同じであれば、前駆体材料（Ａ）に添加する金属含有溶液の添加量に概ね比例する。また、前駆体材料（Ｂ）に内在する金属元素（Ｍ）の量は、量子ドット複合体の骨格体に内在する量子ドットを構成する金属元素の量と比例関係にある。したがって、前駆体材料（Ａ）に添加する金属含有溶液の添加量を上記範囲に制御することにより、前駆体材料（Ａ）の細孔内部に金属含有溶液を十分に含浸させることができ、ひいては、量子ドット複合体の骨格体に内在させる量子ドットの量を調整することができる。
【００４５】
前駆体材料（Ａ）に金属含有溶液を含浸させた後は、必要に応じて、洗浄処理を行ってもよい。洗浄溶液として、例えば水、アルコール等の有機溶媒、またはこれらの混合溶液などを用いることができる。また、前駆体材料（Ａ）に金属含有溶液を含浸させ、必要に応じて洗浄処理を行った後、さらに乾燥処理を施すことが好ましい。乾燥処理としては、一晩程度の自然乾燥や、１５０℃以下の高温乾燥が挙げられる。なお、金属含有溶液に含まれる水分や、洗浄溶液の水分が、前駆体材料（Ａ）に多く残った状態で、後述の焼成処理を行うと、前駆体材料（Ａ）の規則性メソ細孔物質としての骨格構造が壊れる恐れがあるので、十分に乾燥するのが好ましい。
【００４６】
（ステップＳ３：焼成工程）
次に、ゼオライト型化合物で構成される多孔質構造の骨格体を得るための前駆体材料（Ａ）に金属含有溶液が含浸された前駆体材料（Ｂ）を焼成して、前駆体材料（Ｃ）を得る。
【００４７】
焼成処理は、例えば、空気中で、３５０〜８５０℃、２〜３０時間の処理条件で行うことが好ましい。このような焼成処理により、規則性メソ細孔物質の孔内に含浸された金属成分が結晶成長して、孔内で量子ドットが形成される。
【００４８】
（ステップＳ４：水熱処理工程）
次いで、前駆体材料（Ｃ）と構造規定剤とを混合した混合溶液を調製し、前記前駆体材料（Ｂ）を焼成して得られた前駆体材料（Ｃ）を水熱処理して、量子ドット複合体を得る。
【００４９】
構造規定剤は、量子ドット複合体の骨格体の骨格構造を規定するための鋳型剤であり、例えば界面活性剤を用いることができる。構造規定剤は、量子ドット複合体の骨格体の骨格構造に応じて選択することが好ましく、例えばテトラメチルアンモニウムブロミド（ＴＭＡＢｒ）、テトラエチルアンモニウムブロミド（ＴＥＡＢｒ）、テトラプロピルアンモニウムブロミド（ＴＰＡＢｒ）等の界面活性剤が好適である。
【００５０】
前駆体材料（Ｃ）と構造規定剤との混合は、本水熱処理工程時に行ってもよいし、水熱処理工程の前に行ってもよい。また、上記混合溶液の調製方法は、特に限定されず、前駆体材料（Ｃ）と、構造規定剤と、溶媒とを同時に混合してもよいし、溶媒に前駆体材料（Ｃ）と構造規定剤とをそれぞれ個々の溶液に分散させた状態にした後に、それぞれの分散溶液を混合してもよい。溶媒としては、例えば水、アルコール等の有機溶媒、またはこれらの混合溶媒などを用いることができる。また、混合溶液は、水熱処理を行う前に、酸または塩基を用いてｐＨを調整しておくことが好ましい。
【００５１】
水熱処理は、公知の方法で行うことができ、例えば、密閉容器内で、８０〜８００℃、５時間〜２４０時間、０〜２０００ｋＰａの処理条件で行うことが好ましい。また、水熱処理は、塩基性雰囲気下で行われることが好ましい。ここでの反応メカニズムは必ずしも明らかではないが、前駆体材料（Ｃ）を原料として水熱処理を行うことにより、前駆体材料（Ｃ）の規則性メソ細孔物質としての骨格構造は次第に崩れるが、前駆体材料（Ｃ）の細孔内部での量子ドットの位置は概ね維持されたまま、構造規定剤の作用により、量子ドット複合体の骨格体としての新たな骨格構造（多孔質構造）が形成される。このようにして得られた量子ドット複合体は、ゼオライト型化合物で構成される多孔質構造の骨格体と、骨格体に内在する量子ドットとを備え、さらに量子ドットは骨格体の少なくとも内部に保持されている。
また、本実施形態では、上記水熱処理工程において、前駆体材料（Ｃ）と構造規定剤とを混合した混合溶液を調製して、前駆体材料（Ｃ）を水熱処理しているが、これに限らず、前駆体材料（Ｃ）と構造規定剤とを混合すること無く、前駆体材料（Ｃ）を水熱処理してもよい。
【００５２】
水熱処理後に得られる沈殿物（量子ドット複合体）は、回収（例えば、ろ別）後、必要に応じて洗浄、乾燥および焼成することが好ましい。洗浄溶液としては、例えば水、アルコール等の有機溶媒、またはこれらの混合溶液などを用いることができる。乾燥処理としては、一晩程度の自然乾燥や、１５０℃以下の高温乾燥が挙げられる。なお、沈殿物に水分が多く残った状態で、焼成処理を行うと、量子ドット複合体の骨格体としての骨格構造が壊れる恐れがあるので、十分に乾燥するのが好ましい。また、焼成処理は、例えば、空気中で、３５０〜８５０℃、２〜３０時間の処理条件で行うことができる。このような焼成処理により、量子ドット複合体に付着していた構造規定剤が焼失する。また、量子ドット複合体は、使用目的に応じて、回収後の沈殿物を焼成処理することなくそのまま用いることもできる。例えば、量子ドット複合体の使用する環境が、酸化性雰囲気の高温環境である場合には、使用環境に一定時間晒すことで、構造規定剤は焼失し、焼成処理した場合と同様の量子ドット複合体が得られるので、そのまま使用することが可能となる。
【００５３】
前駆体材料（Ａ）に含浸させる金属含有溶液中に含まれる金属元素（Ｍ）が、酸化され易い金属種（例えば、Ｃｄ等）である場合には、上記水熱処理後に、さらに還元処理を行うことが好ましい。金属含有溶液中に含まれる金属元素（Ｍ）が、酸化され易い金属種である場合、含浸処理（ステップＳ２）の後の工程（ステップＳ３〜Ｓ４）における熱処理により、金属成分が酸化される恐れがある。そのため、水熱処理工程（ステップＳ４）で形成される骨格体には、金属酸化物が内在することになる。そのため、骨格体に酸化物ではない量子ドットを内在させる場合には、上記水熱処理後に、回収した沈殿物を焼成処理し、さらに水素ガス等の還元ガス雰囲気下で還元処理することが望ましい。還元処理を行うことにより、骨格体に内在する金属酸化物が還元され、金属酸化物を構成する金属元素（Ｍ）に対応する金属種の量子ドットが形成される。その結果、骨格体の内部に量子ドットが高い分散状態で内在する量子ドット複合体が得られる。
【００５４】
以上、量子ドット複合体の製造方法の一例として、前駆体材料（Ａ）に含浸させた金属含有溶液中に含まれる金属成分を、前駆体材料（Ａ）内で結晶成長させることにより、量子ドットを形成する場合を例に説明してきたが、この製法には限定されない。
【００５５】
例えば、量子ドットは、骨格体の合成とは別に、合成されてもよい。この場合、予め、量子ドットを準備し、量子ドット含有溶液を作製する。ここで準備する量子ドットは、市販品を用いてもよいし、公知の方法（例えば特開２００９−１６１３７２号公報に記載の方法等）で合成したものであってもよい。
【００５６】
この方法では、上記含浸工程（ステップＳ２）で前駆体材料（Ａ）に含浸させた金属含有溶液に替えて、予め準備しておいた量子ドットを含む溶液を用い、前駆体材料（Ａ）に量子ドット直接保持させてもよい。この場合、量子ドットを前駆体材料（Ａ）の孔内で結晶成長させる必要は無いため、前駆体材料（Ａ）に量子ドット直接保持させた後、続けて上記水熱処理工程（ステップＳ４）を行うことで、骨格体を形成して、量子ドット複合体を得ることができる。なお、この方法では、上記焼成工程（ステップＳ３）は必須ではないが、含浸工程（ステップＳ２）で使用した界面活性剤の焼失等を目的として必要に応じて行ってもよい。
【００５７】
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の概念および特許請求の範囲に含まれるあらゆる態様を含み、本発明の範囲内で種々に改変することができる。
【実施例】
【００５８】
次に、本発明の効果をさらに明確にするために、実施例および比較例について説明するが、本発明はこれら実施例に限定されるものではない。
【００５９】
（実施例１）
［前駆体材料（Ａ）の合成］
シリカ剤（テトラエトキシシラン（ＴＥＯＳ）、和光純薬工業株式会社製）と、鋳型剤としての界面活性剤であるヘキサデシルトリメチルアンモニウムブロミド（ＣＴＡＢ）（和光純薬工業株式会社製）とを混合した混合水溶液を作製し、適宜ｐＨ調整を行い、密閉容器内で水熱処理を行った。その後、生成した沈殿物をろ別し、水およびエタノールで洗浄し、さらに６００℃、２４時間、空気中で焼成して前駆体材料（Ａ）としてＭＣＭ−４１を得た。
【００６０】
［量子ドット複合体の合成］
トリオクチルホスフィン（ＴＯＰ：Ｔｒｉ−ｎ−ｏｃｔｙｌｐｈｏｓｐｈｉｎｅ）（東京化成工業株式会社製）７．４ｇに、Ｓｅ粉末（純正化学株式会社製）０．７８９６ｇを、添加して、混合し、該混合物を、窒素流入下、１５０℃で加熱して、Ｓｅ前駆体液を作製した。
続いて、酸化カドミウム（ＣｄＯ）粉末（三津和化学薬品株式会社製）０．４５０ｇ、ステアリン酸（ナカライテスク株式会社製）８ｇを、アルゴン雰囲気下、三口フラスコ中で、１５０℃まで加熱した。ＣｄＯを溶解させた後、該溶液を室温まで冷却した。さらに、Ｃｄ溶液に、トリオクチルホスフィンオキサイド（ＴＯＰＯ：Ｔｒｉ−ｎ−ｏｃｔｙｌｐｈｏｓｐｈｉｎｅ Ｏｘｉｄｅ）（日本化学工業株式会社製）８ｇと、ヘキサデシルアミン（ＨＤＡ：Ｈｅｘａｄｅｃｙｌａｍｉｎｅ）（純正化学株式会社）１２ｇとを添加して、混合し、Ｃｄ前駆体を作製した。
Ｃｄ前駆体に、Ｓｅ前駆体液４ｍＬを加え、上記前駆体材料（Ａ）と共に、すばやく反応チャンバーに注入し、前駆体材料（Ａ）内にＣｄＳｅ量子ドットを包接させた前駆体材料を得た。
【００６１】
上記のようにして得られた前駆体材料と、構造規定剤としてのＴＥＡＢｒを混合して混合水溶液を作製し、密閉容器内で水熱処理を行った。その後、生成した沈殿物をろ別し、水洗し、１００℃で１２時間以上乾燥させ、さらに６００℃、２４時間、空気中で焼成して、ＦＡＵ型のシリカライトの骨格体の内部に、ＣｄＳｅ量子ドットを内在させた量子ドット複合体を得た。
【００６２】
（比較例１）
比較例１では、実施例１と同様の方法でＣｄ前駆体と、Ｓｅ前駆体液を作製した。さらに、作製したＣｄ前駆体に、Ｓｅ前駆体液４ｍＬを加え、反応チャンバーに注入し、ＣｄＳｅ量子ドットを得た。
【００６３】
（比較例２）
比較例２では、平均粒径１０ｎｍの金コロイド（シグマアルドリッチジャパン合同会社製、製品番号７４１９５７）を準備した。
【００６４】
［評価］
実施例１の量子ドット複合体、比較例１の量子ドット、および比較例２の金コロイドを用いて、下記に示す特性評価を行った。各特性の評価条件は下記の通りである。結果を表１に示す。
【００６５】
［Ａ］断面観察
骨格体と量子ドットとを備える実施例１の量子ドット複合体について、粉砕法にて観察試料を作製し、透過電子顕微鏡（ＴＥＭ）（ＴＩＴＡＮ  Ｇ２、ＦＥＩ社製）を用いて、断面観察を行った。
その結果、実施例１の量子ドット複合体では、シリカライトからなる骨格体の内部に量子ドットが内在し、保持されていることが確認された。
【００６６】
［Ｂ］骨格体の通路の平均内径および量子ドットの平均粒径
上記評価［Ａ］で行った断面観察により撮影したＴＥＭ画像にて、骨格体の通路を、任意に５００個選択し、それぞれの長径および短径を測定し、その平均値からそれぞれの内径を算出し（Ｎ＝５００）、さらに内径の平均値を求めて、骨格体の通路の平均内径ＤＦとした。また、量子ドットについても同様に、上記ＴＥＭ画像から、量子ドットを、任意に５００個選択し、それぞれの粒径を測定して（Ｎ＝５００）、その平均値を求めて、量子ドットの平均粒径ＤＣとした。結果を表１に示す。
【００６７】
［Ｃ］金属含有溶液の添加量と骨格体内部に包接された金属量との関係
原子数比Ｓｉ／Ｍ＝５０，１００，２００，１０００（Ｍ＝Ｃｏ、Ｎｉ、Ｆｅ、Ｃｕ）の添加量で、金属酸化物微粒子を骨格体内部に包接させた量子ドット複合体を作製し、その後、上記添加量で作製された量子ドット複合体の骨格体内部に包接された金属量（質量％）を測定した。尚、本測定において原子数比Ｓｉ／Ｍ＝１００，２００，１０００の量子ドット複合体は、それぞれ実施例１の量子ドット複合体と同様の方法で金属含有溶液の添加量を調整して作製し、原子数比Ｓｉ／Ｍ＝５０の量子ドット複合体は、金属含有溶液の添加量を異ならせたこと以外は、原子数比Ｓｉ／Ｍ＝１００，２００，１０００の量子ドット複合体と同様の方法で作製した。
金属量の定量は、ＩＣＰ（高周波誘導結合プラズマ）単体か、或いはＩＣＰとＸＲＦ（蛍光Ｘ線分析）を組み合わせて行った。ＸＲＦ（エネルギー分散型蛍光Ｘ線分析装置「ＳＥＡ１２００ＶＸ」、エスエスアイ・ナノテクノロジー株式会社製）は、真空雰囲気、加速電圧１５ｋＶ（Ｃｒフィルター使用）或いは加速電圧５０ｋＶ（Ｐｂフィルター使用）の条件で行った。
ＸＲＦは、金属の存在量を蛍光強度で算出する方法であり、ＸＲＦ単体では定量値（質量％換算）を算出できない。そこで、Ｓｉ／Ｍ＝１００で金属を添加した量子ドット複合体の金属量は、ＩＣＰ分析により定量し、Ｓｉ／Ｍ＝５０および１００未満で金属を添加した量子ドット複合体の金属量は、ＸＲＦ測定結果とＩＣＰ測定結果を元に算出した。
この結果、少なくとも原子数比Ｓｉ／Ｍが５０〜１０００の範囲内で、金属含有溶液の添加量の増加に伴って、量子ドット複合体に包接された金属量が増大していることが確認された。
【００６８】
なお、比較例１の量子ドットについても、実施例1と同様に各粒子の粒径を測定した。
【００６９】
［Ｄ］性能評価
実施例１の量子ドット複合体、比較例１の量子ドット、および比較例２の金コロイドについて、特開２００８−３０４４０１号公報に記載の評価方法を用いて性能評価を行った。
具体的には、特開２００８−３０４４０１号公報の実施例１のローダミン含有シリカナノ粒子分散液に替えて、実施例１の量子ドット複合体の分散液、比較例１の量子ドットの分散液、および比較例２の金属コロイドの分散液のいずれかを用いて評価した。なお、溶媒は、リン酸緩衝液とした。
この評価では、上記各分散液を、０．１、０．５、５ｍＩＵの３抗原と反応させ、その様子を観察し、目視により、反応性を確認し、下記の通り判定した。
実施例１および比較例１については、蛍光の有無を判定し、蛍光を目視で十分に確認できた場合を感度が優れていると判定して「○」、蛍光が薄くて判定が困難であった場合を感度が優れているとはいえないが、合格レベル（可）であると判断して「△」、蛍光が確認できなかった場合を感度が劣る（不可）と判定して「×」とした。
また、比較例２は蛍光ではなく、着色の有無を判定し、着色を目視で十分に確認できた場合を感度が優れていると判定して「○」、着色が薄くて判定が困難であった場合を感度が優れているとはいえないが、合格レベル（可）であると判断して「△」、着色が確認できなかった場合を感度が劣る（不可）と判定して「×」とした。
【００７０】
【表１】
2018203612.tif 000003
【００７１】
表１に示されるように、実施例１の量子ドット複合体は、比較例１の量子ドット単体と比較して、感度はやや劣るものの、量子ドットが骨格体の内部に保持されているので、構造上外部環境に有害物質を暴露させるレベルが、劇的に低減されることがわかった。また、実施例１の量子ドット複合体は、比較例１の量子ドット担体と比較して、比重が大きくなるので、沈降させることが容易となり、処理過程のハンドリング性が向上することがわかった。
【００７２】
また、実施例１の量子ドット複合体は、比較例２の金コロイド単体に比べて、感度を向上できることがわかった。
【符号の説明】
【００７３】
１  量子ドット複合体
１０  骨格体
１０ａ  外表面
１１  通路
１１ａ  孔
１２  拡径部
２０  量子ドット
３０  量子ドット
ＤＣ    平均粒径
ＤＦ    平均内径
ＤＥ    内径
【図１】
2018203612.tif 000004
【図２】
2018203612.tif 000005
【図３】
2018203612.tif 000006
【図４】
2018203612.tif 000007