基于新型納米材料構(gòu)建的電致化學(xué)發(fā)光生物傳感器的研究.pdf

1、電致化學(xué)發(fā)光(ECL)是指在電極表面產(chǎn)生的自由基通過(guò)高能電子轉(zhuǎn)移反應(yīng)形成激發(fā)態(tài)并發(fā)出光的過(guò)程。它是電化學(xué)和化學(xué)發(fā)光相結(jié)合的新技術(shù)，由于其具有靈敏度高、線性范圍寬、背景信號(hào)低、選擇性好等特點(diǎn)，現(xiàn)已成為一種在基礎(chǔ)研究和分析應(yīng)用方面有用的技術(shù)。納米材料因其具有極好的生物相容性、光學(xué)及電化學(xué)性質(zhì)已經(jīng)被廣泛應(yīng)用于生物傳感器的構(gòu)建。本文利用新型納米材料及其復(fù)合材料構(gòu)建了一系列高靈敏的電致化學(xué)發(fā)光生物傳感器并對(duì)其在生物應(yīng)用領(lǐng)域進(jìn)行了探討。主要研究?jī)?nèi)容

2、包括“
　　⑴構(gòu)建了一種基于DNA高選擇性的電致化學(xué)發(fā)光(ECL)生物傳感器并結(jié)合空間位阻效應(yīng)來(lái)檢測(cè)人類免疫球蛋白(IgG)。在這個(gè)研究中，修飾于信號(hào)DNA(signaling DNA)上的半抗原體地高辛(Digxin)可以特異性識(shí)別目標(biāo)蛋白并具有強(qiáng)烈的親附力。這種由于目標(biāo)物結(jié)合導(dǎo)致的空間位阻效應(yīng)，限制了signaling DNA與電極表面的互補(bǔ)鏈雜交，從而導(dǎo)致較低的ECL信號(hào)。在最優(yōu)實(shí)驗(yàn)條件下，生物傳感器的ECL信號(hào)與IgG的濃

3、度成線性比例，具有廣泛的線性范圍和較低的檢出限。這種獨(dú)特的檢測(cè)方法不僅簡(jiǎn)化了檢測(cè)過(guò)程，縮短了時(shí)間，提高了檢測(cè)的靈敏度。
　?、仆ㄟ^(guò)微波輔助水熱法合成N-C QDs，該量子點(diǎn)具有較小的粒徑和優(yōu)良的光學(xué)性質(zhì)?；贜-C QDs作為信號(hào)標(biāo)記物并結(jié)合著核酸內(nèi)切酶(Nb.BbvCI)輔助的循環(huán)放大技術(shù)，一種超靈敏的生物傳感器應(yīng)用于microRNA的檢測(cè)被構(gòu)建。首先，連接著量子點(diǎn)的發(fā)卡探針1(HP1)，輔助探針和microRNA形成Y狀結(jié)構(gòu)，

4、核酸內(nèi)切酶存在時(shí)可以識(shí)別Y狀結(jié)構(gòu)上的特定位點(diǎn)并切割，隨后釋放microRNA和輔助探針可以參與下一輪的循環(huán)，這樣將產(chǎn)生大量的連接量子點(diǎn)的中間片段(S1)，這些中間片段可以與修飾在電極表面上的發(fā)卡探針2(HP2)發(fā)生雜交反應(yīng)從而產(chǎn)生ECL信號(hào)。因此，ECL強(qiáng)度將隨著microRNA濃度的增加而增加，該傳感器線性范圍在10 aM～104 fM，檢出限為10aM，并顯示具有較高的特異性和良好的重現(xiàn)性。
　　⑶使用Au納米粒子功能化g-C

5、3N4納米復(fù)合材料(Au-g-C3N4 NH)作為發(fā)光體構(gòu)建了一種免標(biāo)記的電化學(xué)發(fā)光(ECL)適配體傳感器用于乙酰膽堿酯酶(AChE)的檢測(cè)。將Au-g-C3N4 NH和巰基修飾的AChE適配體分別相繼組裝于電極表面用于傳感器的構(gòu)造。在目標(biāo)物AChE的存在下，AChE可以催化基質(zhì)物硫代乙酰膽堿水解，水解產(chǎn)生的醋酸可以與發(fā)光液的共反應(yīng)劑三乙胺反應(yīng)導(dǎo)致共反應(yīng)劑被消耗。因此，ECL信號(hào)發(fā)生明顯的降低。適配體傳感器的ECL響應(yīng)與AChE的濃度成