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电化学发光(ECL)分析技术集合了电化学可控性强和发光分析灵敏度高的优点,是一种高的痕量分析检测方法。电化学发光免疫分析法(ECLIA)是电化学发光分析和免疫相结合的产物。这种方法基于抗原抗体之间的特异性免疫反应识别目标物,建立发光物质与目标物之间的定量联系,通过测定发光物质的ECL信号的改变,实现目标检测物的高选择性、高灵敏度检测。电化学发光免疫传感器是生物传感器的一种,其原理是将抗原/抗体固定在电极上,以电化学发光信号强度的变化对抗原/抗体进行测定。电化学发光免疫传感器具有背景低、灵敏度高、线性范围宽、时间/空间可控性好、仪器简单、分析速度快等优点,因此,引起了研究者们广泛兴趣。现已经发展成为生物分析检测领域重要研究手段,可检测不同分子量大小的抗体、抗原和半抗原。与荧光能量转移原理类似,电化学发光物质同样可以作为能量供体光源而发生能量转移。在电化学发光能量转移中(ECL-ET),通过在电极表面施加一定的电位,能量供体光源在电极上发生电化学反应产生电生物质,电生物质之间或电生物质与溶液中某些组分发生化学反应而跃迁到激发态,最后将能量转移给受体而淬灭。钌联吡啶(Ru(bpy)32+)及其衍生物具有发光效率高、可电化学再生、水溶性好、化学性能稳定等诸多优点,是电化学发光领域应用最为广泛的体系之一。本文将Ru(bpy)32+作为能量供体光源应用到ECL-ET体系中,构建了新型一次性电化学发光免疫传感器。具体工作如下:利用蜡烛灰通过简单的方法合成具有高效猝灭效率的无定形碳纳米粒子(ACNPs),研究中发现ACNPs能够淬灭Ru(bpy)32+电化学发光,基于此现象将其用于检测模型蛋白(MIgG)。先将ACNPs标记MIgG,制备ACNP-MIgG纳米复合物,然后与电极表面上Ru(bpy)32+标记的抗原发生免疫反应。借助特异性免疫反应拉近ACNPs与Ru(bpy)32+之间距离,引发高效的ECL-ET过程。当样品中存在游离MIgG时,能够与ACNP-MIgG发生竞争性免疫反应,Ru(bpy)32+标记的抗体所捕获的ACNP-MIgG减少,电化学发光猝灭率降低,进而实现对MIgG定量分析。所得线性范围为0.5-400 ng/mL,检测限为0.35 ng/mL,低于酶联免疫方法的3.2 μg/L,稳定性、特异性和加标回收率均令人满意。一方面,该方法不需要外在激发光源,干扰少,背景低;另一方面,与使用电化学发光物质作为能量受体相比,不会出现发射光谱的重叠。该方法操作简单,成本低廉,具有较高的灵敏度和特异性,适用于床前测试和现场分析,显示出了较大的应用前景。