传统基于光电倍增管的ECL检测技术虽然具有很高的灵敏度与低检测限,但是仍存在发光稳定性不足和选择性差等缺点。近年来,双信号比率型传感技术迅速发展,该技术能够有效地校准检测过程中的环境干扰,从而展现出更加准确和稳定的传感效果。双电势和双波长比值法依赖于两种发射体在不同的电位下发光,因此在检测过程中需要对电位加以控制。另一方面,基于电荷耦合器件(CCD)的ECL成像技术能够实现微观区域的可视化检测,在生命分析领域中发挥着越来越重要的作用。并且ECL成像技术具有高空间分辨率、高通量等优点,使其在微阵列传感、单颗粒电化学研究、细胞成像等领域均取得了突破性进展。目前使用CCD技术提高ECL分析的检测通量和空间分辨率是当前研究的热点。为提高电化学检测的稳定性、高选择性,以及实现高通量、高空间分辨率分析,本论文开发了两种新型ECL分析方法,并且将其应用于生命分析领域。主要内容如下:1.基于ECL光谱位移的H2S检测方法传统意义上,硫化氢(H2S)普遍被认为是一种有毒气体,但最近的研究表明,其作为继一氧化氮(NO)和一氧化碳(CO)之后的第三种内生气体信号分子,与老年痴呆症和唐氏综合征等多种疾病有着密切的关联,所以对于H2S的准确测定具有极其重要的意义。传统的ECL检测方法通常借助发光强度的变化来实现定量检测,但是这种检测模式在复杂的实际样品中容易受到其他物质的干扰,导致检测结果发生偏差。基于以上研究,本工作设计了一种基于ECL光谱位移的新型检测方法。该方法以Ru(bpy)32+作为ECL发光团,香豆素-部花菁染料(CouMC)作为H2S识别探针,通过测定ECL光谱位移最大出峰位置的位移变化,从而实现对于H2S的定量检测。实验结果表明,光谱移动不仅可以有效的避免总体ECL强度波动带来的干扰,而且极大的改善了 ECL的稳定性和选择性。这种基于光谱移位ECL分析方法,能够扩展到更多的ECL发光材料和吸收型化学剂量计,因此具有广泛的应用潜力。2.基于单颗粒ECL成像技术的Cu2+检测方法本工作使用ECL显微成像技术,提出一种基于单颗粒的Cu2+传感新方法。该方法利用ECL发光团—石墨化碳氮化物(g-C3N4)作为单个ECL响应探针,利用Cu2+对单个g-C3N4的淬灭作用,实现对局域Cu2+浓度的成像分析。在ECL成像中,考察K2S2O8浓度、pH对于单个g-C3N4的ECL强度的影响。当体系中没有Cu2+存在时,g-C3N4纳米片具有明显的ECL发射,随着Cu2+的不断加入,单个g-C3N4的ECL发光被有效地淬灭、响应时间短、选择性好。随后,我们将设计的g-C3N4传感器成功应用到检测细胞分泌的Cu2+,这对于研究细胞生命活动具有重要的意义。我们使用单颗粒ECL成像技术,构建了高通量、高时空分辨率、快速的检测平台,对于在单颗粒和单细胞水平研究中具有广泛的应用价值。