基于纳米材料的信号放大策略作用于电致化学发光生物传感器的研究

熊成义， 梁文斌， 刘 雄， 郑莹宁， 柴雅琴*,袁若*

（1. 西南大学化学化工学院， 重庆400715）

（2. 湖北大学化学化工学院， 湖北武汉430062）

（3. 湖北省生态环境监测中心站， 湖北武汉430072）

0 引言

电致化学发光(electrochemiluminescence,ECL)是集合电化学的电位可控性和化学发光的高灵敏性优点的新型分析技术，通过施加一定的电压进行电化学反应， 在电极表面产生电生物质，然后这些物质与自身或者体系中的其他组分因电子传递作用而转化成激发态，随后从激发态回到基态的过程，并在此过程中伴随着发光现象[1-2]。自Kuwana 等成功发掘出鲁米诺的电致化学发光动力学原理及其发光机理以来，电致化学发光体系受到了更多的关注[3]。

随着ECL 的蓬勃发展，它在生命分析领域也逐渐有了一席之地。 生命分析对于发光体的生物相容性要求很高，而传统的ECL 体系无法满足这一条件，因此纳米材料直接作为ECL 发光体逐渐占据了研究的核心位置，以金属量子点、碳点和金属纳米簇为其代表。这些ECL 发光体具有较高的生物相容性、合成成本低及稳定性好的优点。

1 新型电致化学发光纳米材料

虽然研究者们发现了许多物质的电致化学发光现象，但是能够应用于实际的类型并不多。其中以酰肼类化合物的代表——鲁米诺（luminol），吖啶类化合物的代表光泽精(lucigenin)及金属配合物——钌（Ru）配合物的应用较为广泛。

量子点（quantum dots）是指三个维度的尺寸都小于材料内部电子的费米波长的纳米晶粒，属于三维尺度限域的零维纳米材料。 由于在量子点内部电子在各个维度上的运动都受到限制，使得量子点内部的电子和空穴被强烈限域，准连续能带结构变为分立能级结构， 因此可以产生荧光。……