基于金/石墨烯/C_(60)纳米复合材料为基质构建ECL传感器用于“signal off”模式中Pb^(2+)的检测

该实验通过将分子内自增强的电致化学发光(ECL)钌复合物分子(PAMAM-Ru)直接标记到8-17DNAzyme底物链上,利用PAMAM-Ru分子内的相互作用及电子的快速传递,极大地提高了ECL试剂的发光效率及稳定性。另一方面,制备了纳米金功能化的石墨烯和C_(60)的复合物(Au@rGO-C_(60)),由于该纳米复合材料自身的比表面积较大,能够固载大量的8-17 DNAzyme酶链,使其与底物链结合形成Pb^(2+)特异剪切位点;同时由于Au@rGO-C_(60)纳米复合材料自身具有促进电子传递的作用,以其作为固载基质将实现信号的进一步放大。另外,S_2O_8^(2-)作为分子间共反应试剂与PAMAM-Ru分子内自增强作用相结合实现ECL信号的双重放大,获得较强的初始信号。当Pb^(2+)存在时,能够识别特异性的剪切位点,从而使结合到电极表面的PAMAM-Ru离开电极,导致ECL信号显著降低,因此构建了"signal off"型ECL铅离子传感器。其检测范围为1.0×10^(-15)mol/L到1.0×10^(-8) mol/L,检测限为3.34×10^(-16) mol/L。

基于聚乙烯亚胺还原的金纳米颗粒为基底构建的“signal on”型高灵敏ECL传感器铅离子检测

该实验结合目标物循环与杂交链式反应(HCR)信号放大策略,构建了用于检测Pb^(2+)的"signal on"型ECL生物传感器。该传感器可以通过Pb^(2+)和脱氧核酶的特异识别作用,循环剪切固载在电极表面的发卡型底物链H0,在实现目标物循环的同时使得电极表面越多的H0被剪切为DNA残链,获得的DNA残链继而作为引物打开发夹探针H1和H2引发HCR反应,形成由H1和H2交替杂交形成的长双链聚合物。这些双链聚合物可以通过静电吸附作用固载大量的邻菲罗啉钌配合物(Ru(phen)3^(2+))。利用固载在电极基底的PEIAu复合纳米材料对发光试剂的共反应作用显著放大检测信号,构建了对Pb^(2+)的"signal on"模式ECL检测新方法。实验结果表明,在Pb^(2+)浓度范围为1×10-12mol/L^1×10-8mol/L之间,表现出良好的线性关系,其检出限为3.33×10-13mol/L。

基于金属有机骨架材料固载的碲化镉量子点作为信号探针测定心肌肌钙蛋白的电致化学发光免疫传感器

该研究基于金属有机骨架材料(MOFs)固载的碲化镉量子点(CdTe QDs)作为信号探针构建了电致化学发光(ECL)免疫传感器用于心肌肌钙蛋白I(cTnI)的检测。具体来讲,在合成MOFs过程中加入CdTe QDs,制得CdTe@MOFs,随后利用CdTe@MOFs外面的氨基与CdTe QDs的羧基交联,制备出CdTe@MOFs/CdTe QDs复合物,再利用该复合物中CdTe QDs剩余的羧基与二抗(Ab_2)中氨基交联,从而制备出CdTe@MOFs/CdTe QDs/Ab_2生物探针。电极敏感界面的构建是首先在裸玻碳电极上修饰一层金纳米颗粒,来固载cTnI的第一抗体(Ab_1),再用BSA封闭其非特异性结合位点,从而制得了ECL免疫传感器。基于夹心型反应模式,此免疫传感器实现了对cTnI的灵敏检测且线性响应达8个数量级(1.1 fg/mL至11 ng/mL)。

基于目标物引发的滚环扩增信号放大策略构建电致化学发光传感器用于microRNA检测

该实验设计了基于目标物循环引发滚换扩增(CI-RCA)的电致化学发光(ECL)传感器。首先,设计了由结合区域与多鸟嘌呤区域两部分组成的哑铃型挂锁探针作为滚环扩增模板。该模板中的结合区域能够与目标miRNA以及固载电极表面的引物杂交形成三元"Y"形结构,进而引发滚环扩增,产生连环的多胞嘧啶序列的单链DNA。当滚环扩增完成对模板的一次复制时,目标miRNA被置换下来,进而协助下一条引物与模板的结合,引发下一个滚环扩增,生成大量的引物3端延伸出的多胞嘧啶DNA单链。基于C-Ag-C的配位作用,Ag+被固定在电极表面,进而增强过硫酸根体系的ECL信号。因此,随着目标miRNA浓度的增加,ECL信号强度越高。实验结果表明该传感器在1.0 fmol/L^1.0 nmol/L浓度范围内对miRNA有良好的线性响应。