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电化学发光(ECL)是一种发生在电极表面并且由电化学引发的发光反应,同时它结合了电化学和化学发光两个过程。近年来,电化学发光因其高灵敏度、高选择性、低背景信号以及快速响应的优点而广泛地应用于生物检测分析和临床诊断领域。随着科技的发展,各种癌症也一袭而来,早发现,早治疗是很重要的,特别是对于很低浓度的肿瘤标志物,所以寻找灵敏的检测方法是很必要的,而具有电化学发光和免疫反应特异性识别优点的电化学发光免疫传感器,在肿瘤标志物的检测中越来越备受关注。吡啶钌及其衍生物、碳量子点及其它量子点和鲁米诺及其衍生物是近几年在电化学发光传感器中常用的发光体,并且许多具有独特特性的纳米材料也常用来和这些发光体结合,如石墨烯、二氧化钛、铂纳米粒子、介孔二氧化硅、碳纳米管等,纳米材料和发光体结合形成的复合材料常用来标记二抗并用于检测肿瘤标志物的电化学发光免疫传感器中。本论文主要以有机分子苝四甲酸(PTCA)和苝四甲酸二酐(PTCDA)作为发光体来构建电化学发光传感器。主要内容包括以下三个部分:1.基于双发光体协同作用的ECL夹心免疫传感器的制备及其用于CEA的灵敏检测基于PTCA和CQDs协同促进发光机理,构建了灵敏检测癌胚抗原(CEA)的新型ECL夹心免疫传感器。用电沉积的Au膜作为平台固定一抗(Ab1),用制备的纳米复合材料graphene-PTCA-Cu2+-CQDs/AuNPs标记二抗(Ab2)来放大检测信号。通过CEA与Ab1和Ab2的特异性识别结合,PTCA和CQDs能够固定到电极表面而产生协同促进ECL信号。该方法结合了Au膜对Ab1以及AuNPs对Ab2的很强的吸附作用和良好的电子导电作用、graphene大的比表面积和易于功能化以及PTCA和CQDs的协同促进发光作用,实现了CEA的高灵敏检测,该ECL夹心免疫传感器的ECL强度与CEA浓度(0.001 fg mL-1-1 ng mL-1)的对数成线性关系,回归方程是ΔECL=6428.3+935.7 lg CCEA/pg mL-1,相关系数是0.9986,检测限是0.00026 fg mL-1(3σ),其中σ是空白溶液11次平行测定的标准偏差。该传感器对实际样品的检测有良好的选择性,同时该传感器也有很高的灵敏度、很好的稳定性和重现性。另外,本实验也为建立双发光体协同促进发光的免疫传感器提供了新的思路,大大降低了检测限,提高了灵敏度。2.基于PTCDA的高性能ECL免标记传感器的制备及其应用于CEA的灵敏检测基于发光体PTCDA上蛋白的有效覆盖阻碍发光体与溶液中共反应剂的有效碰撞进而引起灵敏的电致发光强度变化这一原理,建立了免标ECL传感器。成功制备了ECL超分子纳米棒PTCDA-An,然后在其上电沉积金,接着通过Au-NH2键使得Ab1吸附到Au膜上,然后用BSA封阻其他活性位点,最后CEA通过和Ab1之间的特异性作用结合在一起,同时CEA覆盖了一些PTCDA分子,随着不同量的CEA的固定,检测信号ECL强度不同,检测范围从1 pg m L-1到10 ug mL-1,检测限是0.23 pg mL-1(3σ),其中σ是空白溶液11次平行测定的标准偏差。本实验中的免标ECL传感器,避免了繁琐的标记二抗的一步,节约时间和资金的同时,也降低了检测限。此外,该传感器有很好的稳定性、重现性和特异性,并且对实际样品的检测有满意的结果。3.基于小分子修饰的DNA和PTCDA功能化graphene的无酶ECL传感器应用于FR的检测基于发光体PTCDA上蛋白的有效覆盖阻碍发光体与溶液中共反应剂的有效碰撞进而引起灵敏的电致发光强度变化这一原理,建立了检测叶酸受体(FR)的无酶ECL传感器。本实验成功制备了ECL超分子纳米棒PTCDA-An,并将其成功地嫁接到graphene片上,叶酸(FA)标记的ssDNA(FA-ssDNA)非共价键地固定到此graphene-PTCDA-An ECL纳米材料上并且作为桥梁绑定FR,FA和FR之间有很强的亲和力,同时FR覆盖了一些PTCDA分子,随着不同量的FR的固定,检测信号ECL强度不同,检测范围从1 fg mL-1到1 ng mL-1,检测限是0.636 fg mL-1(3σ),其中σ是空白溶液11次平行测定的标准偏差。同时,该传感器有很好的稳定性、重现性和特异性,并且能成功地应用于实际样品的检测。此外,本实验方案也为在没有任何酶的条件下对蛋白进行检测提供了一种很好的方法。