碳量子点（carbon quantum dots, CDs）是指由碳元素组成的纳米颗粒，具有强荧光性、低毒性、高稳定性、易修饰性等特点，是一种新型的荧光纳米材料。基于碳量子点荧光生物传感器是指一种利用碳量子点作为荧光信号源，结合特定的识别元件，实现对目标物质的检测或成像的传感器。基于碳量子点荧光生物传感器在大肠杆菌检测应用研究具有以下优点：

基于碳量子点荧光生物传感器可以利用碳量子点的高荧光效率、大斯托克斯位移、长寿命和可调节的发光范围，实现对大肠杆菌的高灵敏度、高选择性、快速分析和无损伤的检测或成像。

基于碳量子点荧光生物传感器可以利用不同类型的识别元件（如DNA、抗体、酶等）与大肠杆菌之间的特异性结合或反应，实现对大肠杆菌的定性或定量分析。

基于碳量子点荧光生物传感器可以利用不同类型的模板或配体对碳量子点进行修饰或掺杂，实现对碳量子点的结构和性能的调控，从而提高其荧光信号强度和特异性。

基于碳量子点荧光生物传感器在大肠杆菌检测应用研究的案例：

一种基于碳量子点和单链DNA（ssDNA）的荧光生物传感器，可以实现对大肠杆菌（Escherichia coli, E. coli）的检测。该传感器利用超临界流体法以胡萝卜汁为碳源制备了碳量子点，并利用ssDNA与碳量子点之间的吸附作用降低了碳量子点的荧光强度1。在存在大肠杆菌时，ssDNA优先与大肠杆菌通过氢键结合，从而恢复了碳量子点的荧光强度1。该传感器具有优异的灵敏度、选择性和稳定性，其线性范围为1×10 2 –1×10 8 CFU mL −1 ，检测限为60 CFU mL −1 (S/N = 3)。

参考文献：

[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.