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浙江师大本科生：基于ZIF-8构建超灵敏无标签电致化学发光传感器

来源：爱乐趣网时间：2020年06月26日 09:16

原标题：浙江师大本科生：基于ZIF-8构建超灵敏无标签电致化学发光传感器

近期，浙江师范大学“电化学分析实验室”袁培新博士和冯九菊教授指导的16级化学专业本科生方妍同学，以第一作者在中科院一区TOP期刊Anal. Chem. (IF=6.380)上发表题为“Highly Enhanced Electrochemiluminescence Luminophore Generated by Zeolitic Imidazole Framework-8-Linked Porphyrin and Its Application for Thrombin Detection”的研究论文。

当前，智能检测技术如在线诊断、床边检测（POCT）等不断涌现，对生物传感器的灵敏度提出了更高要求。电致化学发光（ECL）分析技术因其全黑背景、无光漂白和二维空间分布和时间可调制性等技术优势，目前已成为体外检测技术的主流。传统有机发光材料如金属卟啉，由于ECL信号弱，难以胜任体外精准检测的需求。

本文通过水热法合成吡啶基金属有机框架材料（ZIF-8），通过氨基功能化来固载锌卟啉IX(ZnP)，获得新型增强型ECL发光试剂。构建了一种超灵敏的无标签ECL传感器，用于检测凝血酶(TB)。对得到的ZnP-NH-ZIF-8的结构和光学性能进行了细致的表征。因此，ZnP在含有高氯酸四正丁基铵(TBAP)的二氯甲烷(DCM)中出现较弱的ECL辐射，这是由于通过“还原-氧化”途径形成的单态氧。该工作不仅拓展了MOF材料在构筑新型光电纳米探针中的应用，还为靶向药物研发以及生物医学发展提供技术支持。

图1-(A) ZnP-NH-ZIF-8的合成方案。(B)基于ZnP-NH-ZIF-8无标签ECL传感器的构建示意图。

研究结果表明，与单一ZnP通过“还原-氧化”形成单线态氧来发出微弱光信号相比，由于ZIF-8对氧还原反应（ORR）具有高效催化作用，ZIF-8固载的ZnP其ECL信号强度显著增强（约153倍）。 基于此构建了无标记ECL适体传感器，实现了凝血酶（TB）的超灵敏检测，其检测下限可低至58.6 aM 。这项工作为合成一种ECL信号大幅增强的先进有机发光团的超声分析和临床诊断提供了有益的指导。

相关研究工作得到了国家自然科学、浙江省自然科学基金、浙江省公益技术研究项目、校“创新工作室”、大学生创新创业训练计划项目和新苗计划等项目的资助。

来源：新材料资讯、浙江师范大学

论文链接:

https://dx.doi.org/10.1021/acs.analchem.9b04938

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