【摘 要】
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电致化学发光(Electrochemiluminescence,ECL)由于具有操作简便,反应快速,检测限低以及线性范围宽等优越的特性,从而被广泛应用于生物分析领域。然而,大多数ECL往往难以实现对分析物的特异性识别,分子印迹聚合物(Molecularly imprinted polymers,MIPs)的引入为分析物的特异性检测提供了良好的策略。但MIPs的电导率极低,导致生成的光电信号较弱,将
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电致化学发光(Electrochemiluminescence,ECL)由于具有操作简便,反应快速,检测限低以及线性范围宽等优越的特性,从而被广泛应用于生物分析领域。然而,大多数ECL往往难以实现对分析物的特异性识别,分子印迹聚合物(Molecularly imprinted polymers,MIPs)的引入为分析物的特异性检测提供了良好的策略。但MIPs的电导率极低,导致生成的光电信号较弱,将MIPs与高效的发光纳米材料集成到电致化学发光-分子印迹聚合物(ECL-MIPs)生物传感器中对实现目标分子的高灵敏、高选择性检测具有重要意义。综上所述,本文基于生物质碳点(Biomass carbon dots,BCDs)、发光半导体纳米材料(Luminescent semiconductor nanomaterials,LSC NMs)和MIPs的优异特性,初步构建了两种针对不同分析检测物的ECL-MIPs生物传感器,用于生物流体环境中金霉素(Chlorotetracycline,CTC)和呋喃西林(Nitrofurazone,NFZ)的检测。本文研究内容如下:1.基于BCDs和CdZnTeS NMs修饰的ECL-MIPs生物传感器用于检测CTC。通过水热和回流的方法制备了CdZnTeS@BCDs纳米复合材料,CdZnTeS NMs作为半导体材料具有优异的ECL性能,BCDs为传感器提供良好的导电性,两者与K2S2O8共同作用提高了传感器的ECL强度。同时,以苯胺(Aniline,An)为功能单体,CTC为模板分子,在电极上进行电化学聚合生成MIPs,通过聚合、洗脱、重吸附对CTC进行定量特异性检测。在最优条件下,CdZnTeS@BCDs/MIP/GCE对于抗生素CTC的ECL响应在0.05-1μmol/L和1-60μmol/L之间呈现良好的线性,检测限为0.01μmol/L,对实际样品中的CTC检测表现出良好的应用。2.基于Ag+@UiO-66-NH2负载CsPbBr3 NMs构建的ECL-MIPs生物传感器用于检测NFZ。通过热注入法和水热法制备了CsPbBr3 NMs和Ag+@UiO-66-NH2,CsPbBr3 NMs为ECL-MIPs生物传感器的发光体,Ag+@UiO-66-NH2为ECL-MIPs生物传感器的负载材料,两者集成到ECL-MIPs生物传感器中可以增加传感器表面负载CsPbBr3 NMs的能力,不但提高了体系的ECL强度,也增强了ECL-MIPs生物传感器的稳定性。此外,密度泛函理论(Density Functional Theory,DFT)指导最优功能单体吡咯(Pyrrole,Py)与NFZ形成MIPs,在最佳实验条件下,所制备的ECL-MIPs生物传感器在5×10-10-1×10-4mol/L的NFZ浓度范围内表现出良好的线性,检测限为0.09 nmol/L,为抗生素呋喃西林的高灵敏分析提供了一种有前景的方法。
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