电致化学发光传感技术的种类及在食品分析中的研究进展

电致化学发光传感技术(Electrochemiluminescence,ECL)是一种结合了电化学和光化学的分析方法,因其可控性强、灵敏度高和响应速度快等优势在食品分析领域引起了广泛关注。ECL是通过改变发射物或共反应物的浓度,使其信号强度发生变化,从而实现对目标物质的灵敏检测。首先,该文总结了经典ECL检测体系及基于新型发射物和共反应物的检测体系,并重点介绍了新型发射物中金属纳米团簇和量子点的最新进展,举例阐述其ECL传感器的结构和检测原理。其次,综述了ECL传感器在食品分析领域中的研究进展。最后对ECL传感技术的未来发展趋势进行了展望,为食品中营养成分和污染物的检测提供参考,同时也促进该技术的进一步研究,助力未来食品检测发展。

氢氟酸处理InP/GaP/ZnS量子点的光学性能及其发光二极管应用

采用氢氟酸(HF)原位注入法制备了InP/GaP/ZnS量子点。通过紫外/可见/近红外光谱、光致发光光谱、透射电镜、球差校正透射电镜、X射线衍射、X射线光电子能谱等测试手段分析了HF对InP量子点的发光性能影响。实验结果表明,HF刻蚀减少了量子点表面氧化缺陷状态,有效控制了InP核表面的氧化,并且原子配体形式的F-钝化了量子点表面的悬挂键,显著提升了量子点的光学性能。HF处理的InP/GaP/ZnS量子点具有最佳的发光性能,PLQY高达96%。此外,用HF处理InP/GaP/ZnS量子点制备的发光二极管,其发光的电流效率为6.63 cd/A,最佳外量子效率(EQE)为3.83%。

电化学发光在真菌毒素检测中的研究进展

电化学发光是一种由电化学激发的化学发光现象,具有发光背景低、灵敏度高、检测范围宽和可控性好等优势,已在体外诊断领域广泛商业化。受此鼓舞,电化学发光在食品安全和环境监测等领域的研究日益深入,已然是当下的研究热点之一。本文介绍了电化学发光机制和体系组成,总结了电化学发光结合免疫分析、适配体和分子印迹技术在真菌毒素检测中的研究进展,最后,提出并分析了电化学发光技术在食品安全检测中存在的主要问题和挑战。

一种基于聚集诱导发光机制的新型氨肽酶N荧光探针

氨肽酶N(APN)在人体中广泛存在,在肿瘤细胞表面大量表达,并在癌症侵袭、转移和血管生产过程中具有重要作用;体液中的APN可作为炎症、癌症的早期生物标志物.鉴于此,发展高灵敏度、高选择性的检测手段对APN进行实时检测及可视化成像将为APN相关疾病的诊断及病理生理学说明提供可能性.荧光探针因其选择性好、灵敏度高的优势,近年来已被广泛应用于生物酶检测.然而已报道用于检测APN的荧光探针多基于平面分子,易受聚集荧光猝灭(ACQ)限制.与基于传统平面分子的ACQ荧光染料相比,具有聚集诱导发光(AIE)效应的荧光分子能更好地应用于高浓度与高含水量的检测环境,为荧光探针技术的发展开辟了新的路径,而基于AIE机制的APN荧光探针仍鲜有报道.喹啉-丙二腈(QM)类化合物具有长发射波长,且生物相容性好、光稳定性优异,目前已有多种基于QM母体的AIE探针应用于细胞成像与各种活性物质检测.基于此,设计合成了以QM为母体的AIE荧光探针QM-Ala,探针具有99 nm的大斯托克斯位移、良好的稳定性、抗干扰能力和较快的响应速度,检测限(LOD)低至1.22 ng/mL.QM-Ala在3~7区间对pH有即时响应,并在体液pH条件下对APN质量浓度有良好的线性响应,因此有望应用于酶抑制剂筛选以及体液中的APN质量浓度检测.

基于SiO_(2)纳米颗粒的无标记化学发光氯霉素适体传感器

经由食物链长期摄入氯霉素残留物会给人体带来各种危害和疾病。因此,建立快速、准确且高灵敏的食品中氯霉素检测方法具有重要意义。采用溶胶-凝胶法制备了表面氨基化的SiO_(2)纳米颗粒,并用X射线衍射、透射电镜和红外光谱对其进行了表征。然后,利用酰胺键和碱基互补配对作用在SiO_(2)纳米颗粒表面依次组装互补DNA链和氯霉素适配体,成功构建了无标记化学发光氯霉素适配体传感器。该传感器制备简便,其中的氯霉素适配体既可作为生物识别元件,又可与苯甲酰甲醛反应产生化学发光信号,无需标记信号分子。该传感器的氯霉素检出限为3.26×10^(-9) mol·L^(-1),且选择性较好。将该传感器应用于实际样品中进行加标,回收率在94.67%~103.00%之间,表明该适体传感器可用于食品中氯霉素的检测。

基于磁性纳米材料Fe_(3)O_(4)@PPy和聚集诱导发光材料(TTAPE)检测肝素药品中的多硫酸软骨素残留

合成了一种聚吡咯修饰的磁性纳米颗粒(Fe_(3)O_(4)@PPy),通过结合AIE荧光探针四苯基乙烯衍生物(TTAPE)建立了一种检测肝素药品中多硫酸软骨素的检测方法。肝素和多硫酸软骨素与TTAPE结合导致运动受限,进而释放荧光,而Fe_(3)O_(4)@PPy加入后可以猝灭其荧光。研究了肝素和多硫酸软骨素与TTAPE结合后荧光增强规律和Fe_(3)O_(4)@PPy对它们的荧光猝灭规律,建立了不同的猝灭曲线,进而同时检测肝素和多硫酸软骨素。实验确定了肝素和多硫酸软骨素的最佳荧光检测波长为482 nm,Fe_(3)O_(4)@PPy的使用量为5 mg,检测浓度的线性范围为0~3.5 mg/L,肝素浓度的相对偏差在0.5%以下。肝素实际样品中多硫酸软骨素的回收率为90%和96.67%,相对标准偏差为4.4%和4.1%。

半乳甘露聚糖化学发光法与酶联免疫法检测对侵袭性肺曲霉病诊断价值的比较

目的比较半乳甘露聚糖化学发光法与传统的酶联免疫法检测对侵袭性肺曲霉病(invasive pulmonary aspergillosis,IPA)诊断的临床价值。方法选取2022年7月至2022年10月期间浙江省人民医院收治的145例疑似IPA患者作为研究对象,分别采用化学发光法和酶联免疫法对患者血清样本中半乳甘露聚糖进行检测,比较血清中半乳甘露聚糖在两种免疫分析法中的测定结果,进而分析其对IPA的诊断价值。结果根据IPA的诊断标准,145例疑似患者中有31例(21.4%)临床诊断为IPA,IPA患者中有11例(35.5%)下呼吸道标本检出曲霉属,其中烟曲霉占63.6%。病例组血液恶性肿瘤患者比对照组多,差异有统计学意义(P<0.05);在胸部影像学特征上,病例组晕轮征、空气新月征/空洞的发生率较对照组显著增加(P<0.05)。此外,对上述两种方法的样本半乳甘露聚糖检测结果进行分析,其中142例(97.9%)患者两种检测方法结果判读一致,经Kappa组内相关系数(r)检验分析,两种方法的一致性为r=0.948。化学发光法和ELISA法的敏感性分别为71.0%和67.7%,特异性分别为83.3%和85.1%,ROC曲线下面积分别为0.774和0.779。结论对于半乳甘露聚糖的检测,化学发光法与酶联免疫法一致性好,在诊断性能上二者无显著性差异;而化学发光法比酶联免疫法在稳定性和重复性上具有优势。此外,化学发光法实现了样本处理、检测、结果分析的自动化操作,大大缩短了检测耗时,同时适用于单个样本的检测,具有较高的临床应用价值。

即时检测仪器与电化学发光仪检测心脏标志物的对比研究

目的:对比分析两种即时检测(POCT)仪器与Roche电化学发光仪检测心脏标志物的相关关系,为临床检验选择POCT仪器提供参考。方法:选取2020年11月在中国中医科学院西苑医院就诊的20例患者血液样本,其浓度范围覆盖检测结果可报告范围,使用两种POCT仪器(分别命名为仪器A和仪器B)检测血浆肌红蛋白(Myo)、肌酸激酶同工酶质量(CKMB mass)、心肌钙蛋白I(cTnI)、氨基末端脑钠肽前体(NT-proBNP)/B型钠尿肽(BNP)的浓度水平,以电化学分析仪检测结果为参考,分别采用pearson相关分析和Kappa检验评价两种POCT仪器与Roche电化学发光仪检测结果的相关性和一致性。结果:仪器A和仪器B检测结果与Roche电化学发光仪检测Myo、CK-MB mass、cTnI、NT-proBNP/BNP结果均有较好的相关性(r_(仪器A)=O.994、0.989、0.917、0.996,r_(仪器B)=0.928、0.934、0.883、0.977,P<0.05)。在一致性比较中,仪器A检测Myo、CK-MB mass、cTnI、NT-proBNP与电化学分析仪的符合率分别为90%、100%、70%和100%;仪器B检测结果的符合率分别为90%、95%、70%和100%,两种POCT仪器与Roche电化学发光仪均具有较好的一致性(Kappa_(仪器A)=0.798、1.00、0.429、1.00,Kappa_(仪器B)=0.794、0.886、0.429、1.00)。两种仪器的精密度均<10%。结论:两种POCT仪器均能满足临床检测要求,在检测心脏标志物时与电化学发光仪有较好的相关性。

高灵敏化学发光法特异性检测人血清促甲状腺激素方法的建立

目的 通过双位点夹心化学发光免疫分析原理,建立一种高灵敏度测定人血清促甲状腺激素(thyroid stimulating hormone, TSH)的化学发光免疫分析方法。方法 将样本与预包被有抗促甲状腺激素(TSH)抗体的超顺磁珠,以及抗TSH-碱性磷酸结合物添加到反应管中共孵育,待测样本中的TSH通过夹心法与磁珠和抗TSH-碱性磷酸结合物与形成双位点复合物。与磁珠结合的复合物吸附到磁场上,用缓冲液洗去未结合的物质。加入发光底物3-(2-螺旋金刚烷)-4-甲氧基-4-(3-磷氧酰)-苯基-1,2-二氧环乙烷二钠盐[3-(2-spiroadamantane)-4-methoxy-4-(3-phosphoryloxy)-phenyl-1,2-dioxetane, AMPPD],测定相对光子强度(RLU),通过标准曲线计算待测样本中TSH的浓度。结果 本研究建立的TSH检测方法,最低检测限为0.003μIU/mL,批内CV小于1%,总CV小于3%,正确度样本实测值与靶值之间相对偏差均在±12.5%范围内,线性范围为0.005~100μIU/mL且相关系数(r)高于0.9900。开封稳定性试验的相对偏差<10%。结论 该方法检测血清TSH浓度具有灵敏度高、准确性好、线性范围广、稳定性强的优点,各项指标均达到临床检测要求,可以推广使用。

高性能YVO_(4)基稀土杂化发光材料的构建及其能量传递机制

采用溶剂热和离子交换两步实验法,以YVO_(4)为无机基质,2-噻吩甲酰三氟丙酮(TTA)为有机配体,构建了具有核壳结构的YVO_(4)∶Eu^(3+)@YVO_(4)∶Eu^(3+)-TTA稀土杂化发光材料,研究了其高效的发光性能和内部的能量传递机制。结果表明,在621nm的监控波长下,YVO_(4)∶Eu^(3+)@YVO_(4)∶Eu^(3+)-TTA稀土杂化发光材料在280~420nm范围内有两个很强的吸收峰(即V-O峰和TTA特征吸收峰)。YVO_(4)基质通过交换作用能量传递,而TTA有机配体通过分子内能量传递,可将吸收的紫外光能量有效地传递给Eu^(3+),从而实现了Eu^(3+)更高效的可见光(红光)发射。

基于(金刚烷)-1,2-二氧环丁烷结构的化学发光探针检测生物酶的研究进展

目前,在生理条件下基于(金刚烷)-1,2-二氧环丁烷结构的化学发光性能大幅提升,其化学发光方法检测各类小分子和生物大分子获得了广泛关注。利用该结构获得的化学发光探针具有无需外源激发光源、没有生物背景信号干扰、无光损伤、光漂白和高灵敏度等优点。本文综述了近几年来基于(金刚烷)-1,2-二氧环丁烷结构的化学发光检测生物酶的研究进展,并讨论了该化学发光平台在生物检测方面潜在的挑战和前景。

聚合物光纤发光面料的设计与开发

为了满足人们对纺织品个性化和多样化的需求,以聚合物光纤(POF)为发光体,依据光纤侧面发光原理设计开发聚合物光纤发光机织面料,介绍面料的灵感来源、光纤分布设计、组织设计、纱线设计及其排列、穿综设计、上机织造工艺等,在半自动打样机上进行试织并说明织造要点。结果表明:合理利用发光体和其他纱线,结合纬向管状组织、平纹小提花组织以及缂丝技术等,开发出更加时尚化、个性化的发光面料。发光面料主要应用于装饰纺织品,其结构独特、配色协调、立体感强,具有较强的装饰性和乐趣性,在一定程度上也起到安全警示作用。

电化学发光检测儿茶酚开放实验设计及教学反思

为提高学生的综合科研能力,将电化学发光分析仪用于本科生的开放实验教学。以儿茶酚为检测目标,在文献调研和方案优化的基础上,教导学生进行材料的合成与表征、数据获取与分析、结论的提炼与表达。该开放实验有助于培养学生的创新能力以及分析和解决问题的能力。此外,对实验过程中教师和学生暴露出的许多不足进行了反思,为今后开放实验的改进提供了有意义的参考。

量子点发光二极管传输层研究进展

量子点发光二极管(QLED)凭借着色纯度好、半最大发射带宽窄、无机成分寿命长、合成工艺简单等优点,在显示和固态照明等领域表现出广泛的应用潜力。近年来,QLED的性能提升迅速,有取代有机发光二极管(OLED)的趋势。QLED的传输层材料的选择对提高器件的载流子注入起到了至关重要的作用。传输层的化学性质及其界面也会对器件的稳定性和寿命产生影响。本文总结了QLED传输层的研究现状,分析了制约QLED性能的因素,介绍了其性能改进的方向方法,并展望了QLED的未来发展。

稀土铝酸锶发光材料与刨花热压成型工艺研究

采用定向刨花板生产工艺,把稀土铝酸锶长余辉发光材料按不同方式、不同比例加入刨花中,通过热压成型,测试加入稀土铝酸锶发光材料的刨花板材发光性能、力学性能,研究刨花-稀土铝酸锶复合发光材料的成型技术。结果表明:稀土铝酸锶与刨花最优混合比例为1∶15;测试成型后的稀土铝酸锶发光刨花板物理力学性能优于GB/T41715—2022中干燥状态下非承载型定向刨花板;稀土铝酸锶发光刨花板的发光强度在黑暗环境下由高到低再到稳定状态,初步余晖试验在日照3小时后在黑暗环境下余晖效应能达到12小时以上,满足稀土铝酸锶发光刨花板在室内外建筑及各使用领域中的应用效果。

蓝紫光支化聚吡咯衍生物的制备及发光特性

开发新一代的绿色节能照明器件是落实我国“双碳”战略目标的重要举措。聚吡咯及其衍生物是一类蓝紫光聚合物材料,因光电性能突出而备受关注。以N-甲基吡咯和4种单醛基苯甲醛为线形单体,对苯二甲醛为支化单体,采用溶液共缩聚法制备了4种可溶的、低结晶度的蓝紫光支化聚吡咯衍生物。研究表明,该类衍生物在268nm和358nm左右有明显的紫外-可见吸收峰;在355nm左右紫外光的激发光下,该类衍生物能发射出约为430nm的可见光,属于蓝紫光材料。该类支化聚吡咯衍生物可用作聚合物发光材料,在发光二极管领域中有着良好的应用前景。

国产全自动化学发光免疫分析仪推广可行性分析及检验科对其发展的建议与期待研究

目的探究国产全自动化学发光免疫分析仪推广的可行性。方法选取2023年7—10月广西中医药大学第一附属医院的40份静脉血标本为研究对象,采用国产迈瑞CL-6000i全自动化学发光免疫分析仪和进口雅培i2000SR全自动化学发光免疫分析仪检测标本中的心肌肌钙蛋白I(Cardiac Troponin I,cTnI),使用变异系数(Coefficient of Variation,CV)计算仪器精密度,根据检测数据计算相关性回归方程。结果cTnI高低两个水平的批内CV分别小于各自的1/4允许总误差(Total Error Allowed,TEa),批间CV也同样分别小于各自的1/3TEa。在cTnI测定的线性范围内,两种检测系统相关性回归分析方程为Y=0.9658X±0.1495,R2为0.983。结论两套检测系统cTnI检测结果具有较好的一致性,国产迈瑞全自动化学发光免疫分析仪检测cTnI能够满足临床需要,适于临床实验室使用。

甲状旁腺激素化学发光免疫分析试剂盒的开发及临床应用

目的用双抗体夹心法建立人血清甲状旁腺激素的化学发光免疫测定方法。方法反应模式为生物素化的甲状旁腺激素抗体和吖啶酯标记的甲状旁腺抗体和样本中的抗原形成“三明治”复合物,通过加入发光底物读取信号值来计算待测物浓度,并且分析解决钩状效应的方法。结果建立了人血清甲状旁腺激素的双抗体夹心化学发光免疫测定方法,所建立的方法具有良好的分析性能和热稳定性。采用四参数方程建立测定甲状旁腺激素的标准曲线。空白限为0.2 pg/mL,批内精密度为4.07%~7.17%,批间精密度为3.30%~8.91%,回收率为91%~109%。加速稳定性试验显示,试剂在37℃表现出良好的稳定性。当甲状旁腺激素浓度为40000 pg/mL时,未观察到钩状效应。用所建立的方法与贝克曼库尔特UniCel DxI 800免疫分析系统同时测试207份血清样本,进行比对分析,线性回归方程为y=0.986x+0.5594,相关系数(r^(2))为0.9739,结果具有很好的一致性。结论本研究的试剂盒检测结果与临床结果符合较好,试剂盒可以应用于临床辅助诊断。

电化学发光免疫测定技术对桥本氏甲状腺炎的灵敏性、特异性分析

目的 探讨桥本氏甲状腺炎(HT)患者应用电化学发光免疫测定技术(ECLIA)的灵敏性、特异性。方法 选取2020年8月至2022年8月在河南新乡医学院第二附属医院检查的疑似HT患者共计68例,所有患者均接受ECLIA、放射免疫法(RIA)测定,以症状、病理检查及随访结果作为金标准,比较不同测定技术的测定结果、阳性率、诊断价值及测定时间。结果 ECLIA测定游离四碘甲状腺原氨酸(FT4)、游离三碘甲状腺原氨酸(FT3)、抗甲状腺过氧化物酶抗体(TPOAb)、促甲状腺激素(TSH)、抗甲状腺球蛋白抗体(TgAb)、促甲状腺激素受体抗体(TRAb)水平较RIA更高,差异均有统计学意义(P <0.05);ECLIA测定FT3、FT4、TSH、TPOAb、TgAb、TRAb阳性率较RIA更高,差异均有统计学意义(P <0.05);ECLIA诊断灵敏度、特异度、阳性预测值、阴性预测值、准确性、曲线下面积(AUC)分别为95.83%、95.00%、97.87%、90.48%、95.59%、0.861,RIA分别为79.17%、60.00%、82.61%、54.54%、73.53%、0.753,ECLIA较RIA更高,差异具有统计学意义(P <0.05);ECLIA平均测定时间时间较RIA更短,差异具有统计学意义(P <0.05)。结论 ECLIA用于HT患者灵敏性、特异性均较高,且可缩短测定时间。

化学发光免疫测定甲状腺功能在生化检验中的准确度分析

目的系统分析化学发光免疫测定甲状腺功能在生化检验中的准确度。方法选取2021年2月—2022年2月湖北省公安县人民医院收治的45例疑似甲状腺疾病患者作为研究对象,以最终的病理诊断结果作为金标准,分别对45例疑似甲状腺疾病患者开展放射免疫分析法与化学发光免疫法进行检测,对比两种检查方法准确度、敏感度、特异度。结果化学发光免疫法的敏感度、准确度分别为97.50%、95.56%,高于放射免疫分析法的75.00%、73.33%,差异有统计学意义(χ^(2)=8.538、8.459,P均<0.05);化学发光免疫法的特异度为80%,高于放射免疫分析法的60.00%,差异无统计学意义(χ^(2)=0.476,P>0.05)。结论化学发光免疫法检测甲状腺疾病患者的敏感度、特异度、准确度均较高,可为临床医生诊断与治疗甲状腺疾病提供良好的新思路。