文献综述与调研报告:(阐述课题研究的现状及发展趋势,本课题研究的意义和价值、参考文献)
电化学发光(Electrochemiluminescence,ECL),是通过电化学技术触发光信号的发光技术[1-4]。该过程通过施加一定波形的电压或电流信号以引起电化学反应,在电极表面生成一些电生物质,然后这些电生物质之间或电生物质与体系中某些组分之间进一步发生反应或通过能量传递形成激发态[5-9],由激发态返回到基态而产生的发光。
近年来随着ECL技术的发展,已经被广泛应用于食品安全与环境检测、工业分析、免疫和核酸杂交分析、生物医学、临床诊断与监测等众多领域。其主要优势为灵敏度高、线形范围宽及仪器简单、重现性好、可进行原位发光分析、时空可控性强、试剂使用量少、提供高活性的发光反应物质等,因此ECL分析已成为一种有效的的检测手段。
鲁米诺是一种常见的发光试剂,具有以下优点:(1)其电化学发光效率较高;(2) 鲁米诺及其衍生物容易人工合成,来源方便;(3) 其电化学发光反应可以在水溶液中进行;(4)H2O2可以增强鲁米诺ECL信号,因此可通过检测H2O2,测定活性体系中的氧化还原酶或其底物。同时,不少抗氧化物质又可以猝灭鲁米诺ECL信号,因此利用鲁米诺可以测定物质或者生物体中的抗氧化物质;(5)催化Luminol- H2O2电化学发光反应的物质很多,因此该体系可用于检测这些活性物质[10-12]。但鲁米诺有时会对一些样品产生干扰,有时也会对某些生物活性物质有毒性,并对电极有一定污染等缺点[13]。因此,有课题组提出将鲁米诺固化在电极表面上以形成固态传感器用以解决这些问题。Wang等人报道了将鲁米诺与粘土[14],Zhang等人报道了将鲁米诺与二氧化硅纳米材料,用以实现鲁米诺分子在电极上的固定化 [15]。但是因这些纳米材料的导电性较差,构建的传感器灵敏度不够。近年来,有文献已报道了鲁米诺在石墨,玻璃碳,铂,金,丝网印刷和氧化铟锡电极上的电聚合,并取得了较好的效果[16-21]。
纳米金因其具有良好的生物相容性,又是良性电导体,已经被广泛的研究和应用。本课题设计将纳米金与鲁米诺及导电聚合物(如聚苯胺)联用,用以增强生物活性物质的固定量、增加电极表面活性位点,为测定提供良好的反应微环境,同时又能加快电子传递过程,缩短信号的响应时间,使构建的ECL生物传感器的灵敏度、检测范围、重复性得到明显增强。研究内容主要是围绕利用纳米金(Au)和聚苯胺鲁米诺(PLA)形成的复合物(PLA-Au),构建固化发光试剂鲁米诺的生物ECL传感器(PLA-Au/ITO),并优化该传感器的制备条件以及实验条件,并对实际样品进行检测。
参考文献:
[1] Bard A J, Marcel Dekker. ElectrogeneratedChemiluminescence[B]. New. York, 2004.
[2] Richter M M.Electrochemiluminescence (ECL)[J]. Chem Rev., 2004, 104:3003-3036.
[3] Pyati R, Richter M M.ECL-Electrochemical luminescence. Annu Rep Prog[J]. Chem Sect., C 2007, 103:12-78.
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