發(fā)布時(shí)間：2020-07-12 17:47

【摘要】：自2002年Bard課題組發(fā)表了關(guān)于Si量子點(diǎn)(Quantum Dots,QDs)電致化學(xué)發(fā)光(Electrochemiluminescence,ECL)的研究工作以來(lái),QDs的ECL研究得到了前所未有的關(guān)注,這主要是由于QDs具有吸收范圍廣、發(fā)射可調(diào)、斯托克斯位移大、尺寸可調(diào)和光化學(xué)穩(wěn)定性高等優(yōu)點(diǎn)。在過(guò)去的十幾年里,研究者們報(bào)道了越來(lái)越多具有良好ECL性質(zhì)的QDs,由QDs搭建的不同的免疫傳感平臺(tái)也越來(lái)越成熟。然而,QDs的ECL研究依然有其缺陷以及被忽略的但很重要的方面,主要體現(xiàn)在:(1)現(xiàn)對(duì)于傳統(tǒng)的ECL發(fā)光體(聯(lián)吡啶釕、魯米諾等),QDs的ECL強(qiáng)度相對(duì)較弱,這顯然影響ECL傳感器的靈敏度;(2)到目前為止,關(guān)于QDs-TPrA共反應(yīng)試劑體系的ECL機(jī)理的反應(yīng)過(guò)程并沒(méi)有得到系統(tǒng)研究,這直接影響了QDs的一些應(yīng)用。因此,系統(tǒng)研究QDs-共反應(yīng)試劑體系的ECL發(fā)光機(jī)理非常必要,而且發(fā)展一種增強(qiáng)ECL強(qiáng)度的方法也對(duì)基于QDs搭建的免疫檢測(cè)平臺(tái)的高靈敏檢測(cè)十分重要。本文利用mSiO_2/CdTe納米復(fù)合材料研究了CdTe QDs-TPrA共反應(yīng)試劑體系的ECL發(fā)光路徑,并搭建了三明治型免疫傳感體系,具體研究?jī)?nèi)容概括如下:1、基于不同方法對(duì)CdTe QDs-TPrA體系ECL發(fā)光機(jī)理的研究首先制備了水溶性CdTe QDs、mSiO_2/CdTe納米復(fù)合材料等材料,mSiO_2/CdTe納米復(fù)合材料是由CdTe QDs與介孔二氧化硅(mSiO_2)復(fù)合得到,相對(duì)單純的CdTe QDs,mSiO_2/CdTe納米復(fù)合材料有更強(qiáng)電致化學(xué)發(fā)光信號(hào)。通過(guò)紫外-可見(jiàn)光譜、熒光光譜、透射電子顯微鏡、傅里葉變換紅外光譜和ζ電位等方法對(duì)mSiO_2/CdTe納米復(fù)合材料進(jìn)行了一系列表征,結(jié)果表明成功制備了mSiO_2/CdTe納米復(fù)合材料。以先修飾不同次數(shù)二氧化硅再修飾CdTe QDs、修飾不同次數(shù)mSiO_2/CdTe納米復(fù)合材料兩種方法驗(yàn)證了QDs-TPrA體系的ECL發(fā)光路徑,即TPrA先在電極表面氧化,其中間體再將CdTe QDs氧化成CdTe QDs~*,進(jìn)而發(fā)光。先修飾不同次數(shù)鋪墊二氧化硅再修飾CdTe QDs后發(fā)現(xiàn)其電流強(qiáng)度及ECL強(qiáng)度沒(méi)有明顯的減小,說(shuō)明CdTe QDs不需要到達(dá)電極表面相隔一定距離依然能夠有ECL產(chǎn)生。而修飾不同次數(shù)mSiO_2/CdTe納米復(fù)合材料后,發(fā)現(xiàn)它們的電流強(qiáng)度和ECL強(qiáng)度也沒(méi)有明顯的減小。通過(guò)掃描電子顯微鏡表征修飾電極的截面信息,修飾在電極表面SiO_2層的厚度可以達(dá)到1微米,這也有效地證明了CdTe QDs遠(yuǎn)離電極表面的ECL發(fā)光。此機(jī)理是QDs-TPrA體系的ECL生物分析應(yīng)用的理論基礎(chǔ),對(duì)QDs-TPrA體系的進(jìn)一步應(yīng)用有很好的指導(dǎo)意義。2、基于以mSiO_2/CdTe納米復(fù)合材料作為增強(qiáng)電致化學(xué)發(fā)光信號(hào)及其構(gòu)建的新型電致化學(xué)發(fā)光免疫傳感器提出了一種新型三明治結(jié)構(gòu)的電致化學(xué)發(fā)光免疫傳感器,分別使用mSiO_2/CdTe納米復(fù)合材料和Fe_3O_4@SiO_2@PS納米復(fù)合材料標(biāo)記二抗和一抗。由于mSiO_2/CdTe納米復(fù)合材料比單純CdTe QDs的ECL強(qiáng)度高,而且mSiO_2/CdTe納米復(fù)合材料的比表面積大,表面有大量羧基,所以用來(lái)標(biāo)記二抗。ζ電位表明mSiO_2/CdTe-Ab_2成功制備。由于Fe_3O_4便于磁性分離,比表面積大,以及PS與抗體之間的特殊作用力,所以Fe_3O_4@SiO_2@PS納米復(fù)合材料被選來(lái)標(biāo)記一抗。為證明設(shè)計(jì)的免疫傳感平臺(tái)的可行性,我們以癌胚抗原為腫瘤標(biāo)志物模型進(jìn)行了檢測(cè)分析。循環(huán)伏安曲線、電化學(xué)阻抗譜以及透射電子顯微鏡照片確認(rèn)了ECL免疫傳感器成功構(gòu)建。在最佳條件下,免疫傳感器檢測(cè)癌胚抗原的線性范圍為0.001~80 ng mL~(-1),檢測(cè)限為0.3 pg mL~(-1)(S/N=3)。此外,免疫傳感器還表現(xiàn)出優(yōu)秀的選擇性、穩(wěn)定性和重現(xiàn)性,表明其在臨床診斷中的潛在應(yīng)用。
【學(xué)位授予單位】：東南大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：TB383.1
【圖文】：

Figure 1-1 ECL development timeline.圖 1-1 ECL 發(fā)展的時(shí)間軸。1.1.2 電致化學(xué)發(fā)光的機(jī)理ECL 發(fā)生的方式最常見(jiàn)有離子湮滅型和共反應(yīng)試劑型兩種[1]。由于 ECL 反應(yīng)都要

CL mechanism of "oxidation-reduction" and "reduction-oxidation" co-reaction reagents[16].圖 1-2“氧化-還原”和“還原-氧化”共反應(yīng)試劑型 ECL 機(jī)理示意圖[16]。-氧化”類型（“Reductive-oxidative” ECL）共反應(yīng)物體系酸鹽（S2O82-）是“還原-氧化”ECL 體系中最典型的共反應(yīng)試劑，S2O82-廣泛屬配合物和量子點(diǎn)為發(fā)光體的體系中，如下是以 Ru(bpy)32+/S2O82-為例闡述

東南大學(xué)碩士學(xué)位論文位和起始電位并且顯著增強(qiáng)了 Au-Ag 雙金屬簇的 ECL，為改善簡(jiǎn)便的方法。基于Hg2+與Au或Ag形成金屬鍵從而對(duì)Au-Ag雙金出了一種穩(wěn)定性好、選擇性好和靈敏度高的用于 Hg2+檢測(cè)的 E Ag 原子摻雜到 Au NCs 中以制備 Au-Ag 雙金屬簇，具有增強(qiáng)種理想的發(fā)光材料在傳感應(yīng)用，這開(kāi)辟了有希望的途徑來(lái)提高 ECL 性能。

【參考文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前1條

1 陳國(guó)南,林振宇;生物活性物質(zhì)的電致化學(xué)發(fā)光檢測(cè)[J];世界科技研究與發(fā)展;2004年04期

本文編號(hào)：2752300