N-乙酰-L-半胱氨酸-金纳米团簇电致化学发光性能研究及其应用

来源 :福建医科大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:leo19820725
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近年来,寻找灵敏度高、生物相容性好的发光体,发展新型电致化学发光(ECL)体系是ECL分析的重要研究方向。金纳米团簇(AuNCs)具有尺寸小、无毒、水溶性好,以及特殊的光电性质等特点,将其用作纳米发光体引起了人们越来越多的关注。尽管基于AuNCs的荧光性能及其应用已被广泛研究,但是由于其ECL强度小及其机理未知,基于AuNCs的ECL传感研究报道还非常少。因此,制备具有高灵敏度和高量子产率的AuNCs ECL探针对于构建高性能ECL传感器具有重要意义。本论文旨在研究N-乙酰-L-半胱氨酸-金纳米团簇(NAC-AuNCs)的ECL性能及其发光机理,探索制备性能优越的ECL探针的新方法,构建基于AuNCs的新型ECL传感,并将其进一步应用于生命分析中。本论文主要研究内容如下:第一章:N-乙酰-L-半胱氨酸-金纳米团簇电致化学发光性能研究本章研究工作阐明了价态对AuNCs ECL性能的影响。以NAC-AuNCs为研究对象,采用电化学还原法对NAC-AuNCs进行还原,进而对其ECL性能进行研究。实验结果表明,AuNCs电化学还原的程度取决于还原电位,同时ECL信号的大小与AuNCs的还原程度成正相关性,由此说明Au的价态在AuNCs的ECL过程中起着重要的作用。此外,本实验还将上述方法成功地拓展到化学还原法和其它AuNCs。因而,本章提出了一种制备高效AuNCs ECL探针的新方法,该方法具有制备简单、毒性低、高灵敏度和电致化学发光量子产率(ΦECL),以及优良的稳定性等优点。以上研究为设计和发展其它功能化金属团簇的ECL应用不仅开拓了一条新的途径,而且扩大了在ECL分析领域的潜在应用。第二章:基于高量子产率金纳米团簇探针构建的电致化学发光传感用于谷胱甘肽的检测在上一章研究工作基础上,本章以还原法制备的高量子产率AuNCs为ECL探针,基于谷胱甘肽(GSH)与AuNCs/S2O82-体系中的SO4·-的竞争作用而减少AuNC*的产生,从而抑制ECL发光,建立了一种基于AuNCs/S2O82-的ECL体系用于GSH的含量测定的新方法。实验结果表明,在1.0×10-9 mol/L1.0×10-5 mol/L和1.0×10-5mol/L1.0×10-1 mol/L的浓度范围内,GSH浓度的对数值与相对ECL强度值呈良好的线性关系,检测限为3.2×10-10 mol/L。该方法具有操作简单、重现性好,灵敏度高等优点,可成功实现人体尿样中GSH的检测。但是该方法对于人体血清样品中GSH的检测结果并不是很理想,因此需要进一步提高传感器的选择性及灵敏度等性能以扩大其应用范围。第三章:基于新型二氧化锰/金纳米团簇电致化学发光复合体系用于谷胱甘肽的检测为满足实际复杂样品中GSH的检测需求,本章以AuNCs为ECL探针,基于二氧化锰(MnO2)与AuNCs之间的能量共振转移作用而使AuNCs的ECL发生猝灭,以及弱酸性条件下MnO2与GSH的氧化还原反应使得ECL信号恢复,从而构建一种MnO2/AuNCs ECL复合体系的“Turn Off-On”型ECL传感用于GSH的高灵敏度、高特异性、快速检测的新方法。实验结果表明,在1.0×10-11 mol/L1.0×10-1 mol/L浓度范围内,GSH浓度的对数值与相对ECL强度值呈良好的线性关系,检测限为2.9×10-12 mol/L。该方法比本文第二章直接检测法检测限更宽,并且检测限减少了两个数量级。此外,该方法还成功实现了人体血清样品中GSH的检测。因而本研究为GSH的检测提供一种新颖的方法,相比于已有的文献报道,该检测方法操作简单快捷、灵敏度高,并可实现实际血样中GSH的检测,因而更具临床应用前景。
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