電致化學(xué)發(fā)光成像（Electrochemiluminescence imaging,ECL imaging）是一種基于氧化還原反應(yīng)的檢測(cè)方法,利用電子倍增相機(jī)等光學(xué)儀器將電生物質(zhì)的電信號(hào)轉(zhuǎn)化成圖像。目前,ECL成像已經(jīng)成功應(yīng)用于腫瘤組織檢測(cè),蛋白質(zhì)檢測(cè),單納米顆粒檢測(cè),活細(xì)胞-基質(zhì)檢測(cè),腫瘤標(biāo)志物檢測(cè)等。診療一體化是一種用于腫瘤研究的新方法,通過(guò)輸出可視化的信號(hào)實(shí)現(xiàn)腫瘤標(biāo)志物的檢測(cè),檢測(cè)后利用多功能藥物探針的靶向性使腫瘤高效凋亡,實(shí)現(xiàn)腫瘤的診療一體化研究。本實(shí)驗(yàn)將電致化學(xué)發(fā)光成像與診療一體化結(jié)合,構(gòu)建了一個(gè)診療一體化的電致化學(xué)發(fā)光成像系統(tǒng),通過(guò)輸出ECL圖像,成功實(shí)現(xiàn)了對(duì)腫瘤標(biāo)志物micro RNA-21和核仁素的檢測(cè);此外,利用多功能藥物載體靶向腫瘤標(biāo)志物,成功實(shí)現(xiàn)了對(duì)腫瘤的高效治療。具體研究工作如下:（1）電致化學(xué)發(fā)光成像聯(lián)合化學(xué)-光熱療法用于micro RNA-21的檢測(cè)及腫瘤治療microRNA-21參與調(diào)控腫瘤的產(chǎn)生、生長(zhǎng)和轉(zhuǎn)移過(guò)程,幾乎在人類所有惡性腫瘤中表達(dá),是一種用于腫瘤早期診斷的生物標(biāo)志物。本文將電致化學(xué)發(fā)光成像用于micro RNA的檢測(cè),腫瘤細(xì)胞在藥物探針Au N... 

【文章來(lái)源】：青島大學(xué)山東省

【文章頁(yè)數(shù)】：52 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

Ru(bpy)32+的結(jié)構(gòu)和Ru(bpy)33+/Ru(bpy)32+的ECL機(jī)理[12]

摻雜金屬離子或組成來(lái)改變其表面的狀態(tài)。通常，將金屬離子摻雜劑摻入NCs中創(chuàng)建新的電子能級(jí)或擾動(dòng)主體能級(jí)來(lái)提高ECL效率[14]。CdSNCs是II-VI半導(dǎo)體NCs中應(yīng)用最廣泛的ECL發(fā)射體之一，因其在水溶液中易于制備而在分析領(lǐng)域中具有應(yīng)用潛在[15-17]。H2O2作為半導(dǎo)體NCs在陰極的ECL共反應(yīng)劑，在存在共反應(yīng)物H2O2時(shí)，隨著電極電位變得足夠負(fù)，CdSNCs還原為(CdS)-，共反應(yīng)物H2O2還原為OH，可以與(CdS)-發(fā)生反應(yīng)，從而獲得中間體(CdS)*。中間體在水溶液中發(fā)光以產(chǎn)生ECL信號(hào)。因此，CdSNCs的ECL過(guò)程由以下等式表示：圖1.2CdS與H2O2反應(yīng)的ECL機(jī)理[17]。Figure1.2MechanismoftheECLofCdSreactedwithH2O2.ECL檢測(cè)技術(shù)具有許多的優(yōu)勢(shì)，首先，ECL不需要外部光源，簡(jiǎn)化檢測(cè)設(shè)備降低背景噪聲。其次，與化學(xué)發(fā)光（CL）進(jìn)行比較，ECL發(fā)光只發(fā)生在電極的擴(kuò)散層中，導(dǎo)致ECL可以控制發(fā)光反應(yīng)時(shí)間和發(fā)光位置，提高了選擇性，簡(jiǎn)化性和可重復(fù)性，可通過(guò)使用多電極同時(shí)測(cè)定同一樣品中的多種分析物。最后，ECL反應(yīng)是一個(gè)循環(huán)過(guò)程，ECL發(fā)光體的再生使他們能夠與過(guò)量的反應(yīng)物繼續(xù)進(jìn)行ECL反應(yīng)，每個(gè)反應(yīng)周期都會(huì)產(chǎn)生許多光子，這些光子可以顯著提高ECL的靈敏度[18]。ECL用于細(xì)胞識(shí)別和跟蹤主要是通過(guò)對(duì)細(xì)胞表面碳水化合物和蛋白質(zhì)的特異性識(shí)別，Ding課題組將ECL應(yīng)用于快速檢測(cè)Ramos細(xì)胞系，高親和力DNA適體用于信號(hào)識(shí)別，磁珠用鏈霉親和素涂層，既作為分離工具又用作固定基質(zhì)，可實(shí)現(xiàn)每毫升100個(gè)Ramos細(xì)胞的測(cè)量[19]。此外，利用適體和磁珠的獨(dú)特屬性，ECL還在靶細(xì)胞和對(duì)照細(xì)胞之間具有出色選擇性，在現(xiàn)場(chǎng)診斷和特定疾病的篩查方面效果突出。Sojic課題組將ECL作為一種輸出方式，用于測(cè)定微珠在免疫測(cè)定中的ECL現(xiàn)象[20]。

上馵22]。作為概念驗(yàn)證，選擇了一種模型細(xì)胞系統(tǒng)，在玻璃碳電極上進(jìn)行了研究；選擇基于碳納米管CNT的噴墨打印一次性電極用于腫瘤細(xì)胞上過(guò)表達(dá)標(biāo)記血漿受體的直接ECL成像，通過(guò)標(biāo)記整個(gè)細(xì)胞膜證明了在電極表面緊鄰區(qū)域（即1-2μm）就可以檢測(cè)到ECL發(fā)射，直接繪制了腫瘤細(xì)胞中過(guò)表達(dá)的質(zhì)膜受體的ECL圖譜，擴(kuò)展了ECL細(xì)胞成像的診斷應(yīng)用范圍。ECL發(fā)光基團(tuán)與抗體連接，將ECL生成定位在緊鄰電極表面的癌細(xì)胞膜上。由于ECL發(fā)光的刺激不受背景信號(hào)的影響，這種表面修飾的ECL成像在超靈敏單細(xì)胞成像分析中具有廣闊的應(yīng)用前景。圖1.3單細(xì)胞ECL成像的原理圖[22]。Figure1.3SchematicprinciplefortheECLimagingofsinglecells.

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]Up-conversion fluorescence biosensor for sensitive detection of CA-125 tumor markers[J]. Jingshi Liu,Sai Xu,Liheng Sun,Songtao Hu,Jiao Sun,Min Liu,Cui Ma,Haipeng Liu,Ziqing Wang,Ying Yang,Biao Dong,Decheng Hong.  Journal of Rare Earths. 2019(09)



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