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电化学发光(ECL)又称电致化学发光,其能够在电极表面发生电子转移反应,产生发光现象。电化学发光方法是电化学方法和光学发光方法的理想组合,不仅具有电化学方法的简单和稳定的优点,也拥有传统化学发光的高灵敏度和广泛的动态响应范围的特点。因此,电化学发光方法具有极大的应用潜力。而过渡金属具有热稳定性好、抗毒性、氧化反应选择性高、使用寿命长等特点,是非常重要的纳米材料。在此基础上,本论文将过渡金属用作发光材料,发光信号增大器,发光信号猝灭剂等构建了夹心型的电化学发光免疫传感器,并用于疾病标志物的高灵敏分析。论文主要研究内容如下:(1)基于金纳米粒子(Au NPs)修饰的八面体氧化亚铜(Cu2O@Au NPs)对掺铕元素的硫化镉半导体纳米晶(CdS:Eu NCs)的猝灭效应,构建了ECL免疫传感器用于检测胰岛素。其中,多壁碳纳米管/还原氧化石墨烯纳米带(MWCNTs/rGONRs)作为传感器平台,提供了大的比表面积,促进了电极表面的电子转移。Eu3+则提高了CdS NCs的ECL强度。同时,Cu2O具有良好的生物相容性和高比表面积,可用作ECL免疫传感器的猝灭剂。其中,Au NPs不仅可以用来结合胰岛素抗体(Ab2),还可以负载在Cu2O表面以猝灭CdS:Eu NCs的ECL强度,进而提高ECL免疫传感器的灵敏度。构建的ECL免疫传感器可实现对胰岛素0.5 pg/mL50 ng/mL的线性范围内灵敏检测,检测限(LOD)为0.04 pg/mL。(2)本研究中将二氧化锡/还原氧化石墨烯/金纳米粒子(SnO2/rGO/Au NPs)与鲁米诺(Lu)相结合作为ECL免疫传感器的基底材料,二氧化硅@聚多巴胺(SiO2@PDA)纳米材料作为ECL传感器中的猝灭剂,构建了用于胰岛素检测的ECL免疫传感器。SnO2/rGO表面的Au NPs可以通过Au-N键连接胰岛素抗体(Ab1),SiO2@PDA则通过PDA膜表面的醌类化合物的共价键连接胰岛素抗体(Ab2)。此外,还使用了luminol-O2体系来获得更稳定的ECL信号,以增强免疫传感器的灵敏度。在最佳实验条件下,测定胰岛素的线性范围为0.000150 ng/ml,检出限为26 fg/ml(S/N=3)。构建的ECL免疫传感器具有良好的灵敏度、可接受的选择性和较高的重复性。通过对实际样品中胰岛素的检测,表明该免疫传感器在胰岛素检测中具有潜在的应用价值。(3)基于CuO@GO纳米复合材料构建了一种夹心型电化学发光免疫传感器用于检测心肌肌钙蛋白I(cTnI)。其中,通过机械研磨的方式剥离氮化碳(CN)得到m-CNNS发光体,其具有较高的发光性能。氧化铜(CuO)具有窄禁带隙(1.2 eV),优良的导电性和较低的成本,被广泛应用于分析化学中。而氧化石墨烯(GO)的表面上含有羟基、环氧、碳氧基等有氧基团,具有良好的亲水性和高生物相容性。因此,合成了氧化铜@氧化石墨烯(CuO@GO),并将其用作标记物固载胰岛素抗体。本研究中构建的ECL传感器具有良好的选择性,稳定性和抗干扰性。(4)基于三联吡啶钌(Ru(bpy)32+)构建了一种夹心型电化学发光免疫传感器,实现了对cTnI的灵敏检测。以氨基化的多壁碳纳米管(MWCNTs-NH2@N)作为基底固定发光体Ru(bpy)32+,以具有良好导电性能的球形碳化钼(Mo2C@C)固定cTnI抗体(Ab2)并作为信号放大器。本研究中,一方面通过Mo2C@C提高了Ru(bpy)32+的发光效率,另一方面,通过氮化硼量子点(BNQDs)增大了Ru(bpy)32+的ECL强度。所构建的ECL免疫传感器呈现出良好的稳定性,重复性和抗干扰性,成功实现了cTnI的灵敏检测。