雙極電極電化學(xué)發(fā)光生物傳感器的研究.pdf

1、直接在微導(dǎo)管或者兩端檢測(cè)池中施加一定的電壓，處于該電場(chǎng)中的導(dǎo)體和溶液界面之間即會(huì)產(chǎn)生電勢(shì)差，當(dāng)電勢(shì)差達(dá)到一定值時(shí)就會(huì)引發(fā)電活性物質(zhì)在導(dǎo)體兩端發(fā)生氧化還原反應(yīng)，這樣能在兩端發(fā)生電化學(xué)反應(yīng)的導(dǎo)體我們稱(chēng)之為雙極電極。近年來(lái)，將雙極電極與電化學(xué)發(fā)光技術(shù)相結(jié)合，應(yīng)用于生命分析和環(huán)境監(jiān)測(cè)，已經(jīng)成為當(dāng)前的研究熱點(diǎn)之一。該方法具有諸多優(yōu)點(diǎn)，如靈敏度高、成本低廉、裝置簡(jiǎn)單等。目前，雙極電極-電化學(xué)發(fā)光技術(shù)(BPE-ECL)已經(jīng)成功運(yùn)用于分子篩選、可視化陣

2、列化對(duì)細(xì)胞、DNA檢測(cè)等方面。研究微型的、便于攜帶的BPE-ECL分子識(shí)別平臺(tái)是今后研究重點(diǎn)，本文以雙極電極-電化學(xué)發(fā)光技術(shù)為基礎(chǔ)，通過(guò)合成、電沉積相關(guān)納米材料實(shí)現(xiàn)了ECL信號(hào)的增強(qiáng)，構(gòu)建了幾種不同的BPE-ECL檢測(cè)平臺(tái)，具體內(nèi)容如下:
　　(1)基于以ITO作為雙極電極的BPE-ECL檢測(cè)平臺(tái)檢測(cè)H2O2
　　實(shí)驗(yàn)以透光性好的ITO導(dǎo)電玻璃制備成雙極電極檢測(cè)平臺(tái)，但由于ITO在較高的驅(qū)動(dòng)電壓下易損壞，影響ITO的導(dǎo)電性和

3、相應(yīng)的ECL發(fā)光強(qiáng)度。實(shí)驗(yàn)在ITO表面電沉積Au膜，Au膜的作用在于防止ITO的損壞并增強(qiáng)ITO的導(dǎo)電性，在雙極電極的陽(yáng)極電沉積Pt NPs，催化檢測(cè)物H2O2，放大ECL信號(hào)。通過(guò)空氣等離子體處理ITO和PDMS檢測(cè)池，發(fā)生不可逆鍵合，構(gòu)建出BPE-ECL檢測(cè)平臺(tái)，創(chuàng)新地使用CdTe@ZnS油性量子點(diǎn)作為發(fā)光體，用于檢測(cè)H2O2，線(xiàn)性范圍為1.0×10-5-4.0×10-9M。最低檢測(cè)線(xiàn)為5.0×10-10M。
　　(2)基于以

4、鉛筆芯作為雙極電極的BPE-ECL紙基檢測(cè)平臺(tái)
　　以簡(jiǎn)單易得的鉛筆芯作為雙極電極，結(jié)合紙基，構(gòu)建出了一種新型的BPE-ECL檢測(cè)平臺(tái)，這種檢測(cè)平臺(tái)具有成本低廉、可一次性操作、攜帶方便等優(yōu)點(diǎn)。發(fā)光體系為傳統(tǒng)Ru(bpy)32+體系，實(shí)驗(yàn)分別研究了鉛筆芯的長(zhǎng)度和直徑對(duì)ECL信號(hào)的影響，發(fā)現(xiàn)長(zhǎng)度和直徑越大的鉛筆芯的ECL強(qiáng)度越大，其原因可由雙極電極的機(jī)理公式和電極面積解釋。為了擴(kuò)大制備的這種檢測(cè)平臺(tái)在生物分析上的應(yīng)用，類(lèi)似的，我們?cè)阢U

5、筆芯的陰極端電沉積了Pt NPs，發(fā)現(xiàn)BPE-ECL檢測(cè)平臺(tái)對(duì)H2O2有著很好的響應(yīng)，成功的對(duì)與細(xì)胞和酶代謝密切相關(guān)的H2O2進(jìn)行了檢測(cè)。
　　(3)基于開(kāi)關(guān)控制的BPE-ECL檢測(cè)平臺(tái)同時(shí)檢測(cè)CEA
　　合成了Pd-Pt NPs，在不需要刻蝕的ITO檢測(cè)平臺(tái)上構(gòu)建出免疫三明治傳感器，制備成一個(gè)發(fā)光池和多個(gè)傳感檢測(cè)池的環(huán)形檢測(cè)平臺(tái)。開(kāi)關(guān)的使用可以在外部控制反應(yīng)發(fā)生的反應(yīng)區(qū)域和反應(yīng)時(shí)間，每一個(gè)單獨(dú)的開(kāi)關(guān)代表同一類(lèi)或者不同的反應(yīng)