电致化学发光

摘要： 潜手印作为最重要的痕迹物证之一,一直是各国执法部门打击犯罪、识别人身的有力工具。近二十年来传统的手印显现与纳米技术、免疫荧光技术、生物适配体技术等新兴技术深度融合,为深入识别指纹物证的化学、生物学信息提供了可能性。电化学检测因其具有灵敏度高、可控性好、成本低廉且易于联用等优势,在物质检测和组分分析等领域有着独特的优势。近年来,法庭科学工作者逐渐重视电化学方法在潜手印显影方面的应用,相关报道日渐增多。本文通过对作用于基底物质的电化学反应相关研究的梳理和归纳,全面综述了基于电化学沉积、电致化学发光及表面等离子共振三种技术的“负像”潜手印显影方法的国内外研究进展,重点阐述了电化学方法检测潜手印的应用现状和发展前景,以期为手印的无损检测和残留物识别提供借鉴和思路。

摘要： 电致化学发光因为不需要激发光源,没有杂散光的干扰,实验设备简单且具有背景信号低、灵敏度高的优点,近年来在环境监测、食品安全分析、生物传感和成像等领域都引起了科学家们广泛的关注。在电致化学发光技术中,发光试剂无疑是最重要的组成部件。随着纳米科学和技术的迅猛发展,半导体量子点由于尺寸调控带隙、表面易于改性和表面态依赖性的电子转移、良好的发光强度和单色性而成为一类理想的电致化学发光试剂。首先简要介绍电致化学发光及其机理,接着重点总结各类半导体量子点的电致化学发光特性,最后对基于半导体量子点的电致化学发光试剂存在的挑战和机遇进行讨论。

摘要： 2021年度中国化学会青年化学奖公布2022年5月7日,中国化学会奖励工作委员会公布了2021年度中国化学会青年化学奖授奖名单,12位优秀青年化学工作者获此殊荣。获得该奖项的有复旦大学陈培宁、浙江大学冯建东、上海科技大学季泉江、北京生命科学研究所/清华大学生物医学交叉研究院李超、四川大学钮大文、湖南大学邱丽萍、浙江大学王亮、华侨大学魏展画、中国科学院化学研究所辛森、清华大学张弓、中国科学技术大学张晓东、浙江理工大学左彪。他们分别在智能电子织物、单分子电致化学发光显微镜、复杂天然产物简洁全合成、糖类化合物选择性合成与衍生等领域创制了新方法、提供了新工具、定制了新策略。

摘要： 电致化学发光(Electrochemiluminescence,ECL)是在电极表面产生激发态自由基粒子,然后经过电子转移反应形成激发态发光的过程.有机聚合材料是一类由一种或几种分子/分子团(结构单元或单体)以共价键结合形成具有多个重复单体/单元的材料,包括金属有机框架材料(Metal-organic frameworks,MOFs)、金属-有机凝胶(Metal-organic gels,MOGs)、共轭微孔聚合材料(Conjugated microporous polymers,CMPs)和聚合点(Polymer dots,Pdots)等.有机聚合材料与含镉量子点相比,具有低毒和良好生物相容性等优点.有机聚合材料既可作为ECL发光体,也可增强发光体的ECL信号.基于有机聚合物材料构建的ECL传感器具有选择性好、特异性高、设备简单、信号稳定、检测方便、灵敏度高、动态范围宽和低背景等优点,广泛用于环境监测、免疫分析和核糖核酸检测等领域.本文综述了有机聚合物材料ECL在生化分析中的应用研究进展,着重介绍了有机聚合物材料ECL传感器用于金属离子、生物小分子、核糖核酸和蛋白质的检测研究,对有机聚合物材料ECL传感器的发展趋势进行了展望.

摘要： 用紫外-可见吸收光谱、荧光光谱和循环伏安等方法在相同条件下分别测量了n-propyl苝单酰亚胺单酐(PMI)、ethylPMI和苝单酰亚胺二酯衍生物(1～4)(PMD(1～4))的电子吸收光谱、荧光光谱、最大摩尔消光系数(ε)、荧光量子产率(Φf)和电致化学发光(ECL),并与氮原子取代苝二酰亚胺的相应性质进行了比较.结果表明:n-propylPMI、ethylPMI和PMD(1～4)的Φf分别为0.96、0.98、0.94、0.93、0.91、0.89;ECL以PMD-2的发光强度最大,PMD-4次之;酸酐键酯化对苝系衍生物荧光猝灭影响较小,仅使其光谱峰位置发生移动;对于其电化学性质,PMD(1～4)的循环伏安曲线都没有氧化峰,还原峰也只有PMD-2和PMD-4显现.

摘要： 铱(Ⅲ)配合物差的水溶性限制了其在电致化学发光(ECL)领域的应用.该文用聚(苯乙烯-马来酸酐)(PSMA)羧基功能化三(2-苯基吡啶)铱(Ⅲ)(Ir(ppy)3)合成水溶性铱纳米棒(IrNDs).在共反应试剂三丙胺(TPrA)存在下,IrNDs表现出优良的ECL性能.借助多巴胺(DA)对Ir NDs-TPrA体系ECL的高效猝灭作用,实现了对DA的高灵敏检测,线性范围为2.0×10-8～4.0×10-4mol/L,检出限为6.3×10-9 mol/L.羧基功能化的Ir NDs为铱(Ⅲ)配合物在ECL领域的应用提供了理想平台,也为DA的检测提供了新方法.

摘要： 利用DNA的生物相容性,以DNA纳米技术为基础构建了一种新型的电致化学发光(ECL)生物传感器,实现了对microRNA-21的超灵敏检测.首先,我们通过合理的设计合成了两端分别标记有能量转移供受体的DNA镊子.通过DNA酶诱导的目标物循环得到双倍的引发链.将该引发链修饰在处于"打开状态"的DNA镊子中,触发了DNA镊子的"关闭状态",从而能量供受体对距离更近,进而发生能量转移,增加了受体(量子点)的ECL强度.

摘要： MicroRNA对各种各样的人类疾病和生物过程中的生物传感具有相当大的调节作用.然而很少有研究致力于在电化学发光的基础之上进行同步检测来发展microRNA实验.为此,本研究首次进行了石墨烯量子点和鲁米诺的同步检测,其中二硫化钨作为一种双官能团的传感平台,它能很好地吸附单链DNA,并且能有效的提高分别连接有鲁米诺和石墨烯量子点DNA的化学发光信号,但是当microRNA与其混合后,单链DNA与二硫化钨脱离,使得化学发光信号降低,正是由于二硫化钨的增强效应,microRNA-141和microRNA-155的双组份检出限分别降到了1.7×10-16 mol/L和3.3×10-16 mol/L.

摘要： 利用水热法合成了水溶性硅量子点(SiQDs),并探究了联呲啶钌(Ru(bpy)3^(2+))在硅量子点修饰玻碳电极(SiQDs/GCE)上的电致化学发光(ECL)行为。结果表明,在中性条件下,SiQDs能够作为共反应剂明显增强Ru(bpy)3^(2+)的阳极ECL信号。研究了SiQDs修饰量、缓冲溶液pH等因素对该体系ECL信号的影响规律,并对ECL机理进行了探讨。多巴胺对ECL信号具有明显的抑制作用,据此可以实现对多巴胺的灵敏检测。在1.0×10^(-8)~1.0×10^(-4) mol·L^(-1)范围内,多巴胺浓度与ECL信号的减少值呈线性变化关系,相关系数达0.993。

摘要： 电致化学发光(ECL)技术因其高灵敏,高可控性以及快速简便等优势成为近年来分析化学研究领域的热点。然而,在无共反应试剂,无其他信号放大手段时,常规ECL传感器的响应信号较弱,因此构建信号放大技术放大ECL传感器的响应信号成为了进一步发展该技术的关键所在。根据诸多报道表明,通过引入纳米材料构建新型信号放大策略可有效提高ECL传感器的信号响应与灵敏度。该文主要介绍近年来依托纳米材料构建的新型信号放大策略在电致化学发光生物传感器中的应用与发展。

摘要： 二氧化锰(MnO2)纳米材料的特殊结构使其具有新颖的化学、物理特性，并且MnO2 纳米材料廉价、环境相容性好，对氧气的电化学还原反应具有显著的催化性能。利用MnO2 纳米材料这一特殊性能研究其对三联吡啶钌 (Ru(bpy)3 2+)的电致化学发光(ECL)的催化作用，结果发现MnO2 纳米材料在温和的条件下且较正的电位(+0.4 V(vs. Ag/AgCl))下就可以催化Ru(bpy)3 2+产生阴极ECL，同时本文也推导了其催化机理，为制备一种新型的高灵敏度的 ECL Sensor 提供了理论基础。

摘要： 在DNA 碱基中引入重原子会得到一系列有重要医学效用的核苷酸产物[1]。硫 脲嘧啶及其衍生物是一类重要的抗癌和治疗甲亢药物[2]，因此，建立一种快速、 灵敏的检测低浓度的硫脲嘧啶类物质的方法对于药物代谢和临床医学的研究都 是很有意义的。实验研究了三种硫脲嘧啶（2－硫脲嘧啶，4－硫脲嘧啶和2,4－ 二硫脲嘧啶）在Ru(bpy)3 2+存在的条件下的电致化学发光行为。结果表明，在碱 性条件下，这三个物质都有较好的电致化学发光活性。通过对实验条件的优化（如 施加电位模式、电压值、溶液pH 值、流速等），有希望建立一种快速灵敏的检测 这三种物质的电致化学发光方法。实验发现碱性越强，它们的电致化学发光活性 就越强，说明碱性条件有利于硫脲嘧啶形成较稳定的自由基中间体。同时还发现在强碱性条件下，2,4－二硫脲嘧啶的电致化学发光活性比另外两个硫脲嘧啶的 电致化学发光活性强得多，因此可初步认为硫脲嘧啶的电致化学发光与其巯基有 关。最后结合循环伏安和光谱电化学方法对这三种物质的电致化学发光机理进行 了讨论

摘要： 首次在有机相和水相中对聚联吡啶钌吡咯薄膜进行了电致化学发光研究。其 电化学发光行为表现出了两种典型的电致化学发光机理，即氧化还原循环型和氧 化还原型：其中，氧化还原循环型机理，无需加入共反应剂；而氧化还原型机理的电致化学发光，三丙胺和草酸铵分别作为共反应试剂用于有机相和水相。

摘要： 基于三联吡啶钌(Ru(bpy)3 2+)电致化学发光的适体传感器由于其构造简单、 灵敏度高、低检测成本等优点，近年来得到极大的关注。已发表的论文[1-2]中， 大多数体系以三丙胺(TPA)作为Ru(bpy)3 2+电致化学发光的共反应试剂。然而， 三丙胺在电极表面氧化速度较慢，导致较低的电化学发光强度，进而在一定程 度上限制了其检测灵敏度。此外，三丙胺极易挥发，且有毒，增加了实验操作 难度。本文采用生物相容性好且在电极表面极易氧化的抗坏血酸作为Ru(bpy)3 2+的共反应试剂，并且抗坏血酸由抗坏血酸酯在碱性磷酸酶的催化作用下在电极 表面原位生成。基于此设计，该方案得到了快速的、稳定的、放大的电化学发光信号。以凝血酶为目标检测物，由此构筑的电化学发光适体传感器对凝血酶 有较好的响应，检测线性范围为1×10-15 ~ 1×10-8 M，检出限为0.33 fM，达到 了超痕量级。因此，该方案为临床疾病初期的诊断提供了可能。

摘要： 电致化学发光是在化学发光的基础上发展起来的一种分析方法，它结合了化学发光与电 化学的优点，具有灵敏高、选择好、易于实现连续自动分析等特点[1]。ATP 是生物体内的重 要能源物质，是体内能量代谢和转换的中心。因此对ATP的检测不仅具有一定的研究意义还 有重要的临床应用价值。为了实现对ATP的高灵敏检测，我们设计并实现了一种基于ATP 适配体片段重新结合的信号扩增电致化学发光生物传感器。

摘要： 监控CO2 浓度在农业生产、职业安全和医疗卫生等领域是不可或缺的[1]。现 有的CO2 传感器主要是基于电势测定法、固态电解质法和光学等方法。然而这 些方法都存在一定的局限性，如基于溶液pH 变化的电势测定法易受到挥发性酸 气体和碱性气体的交叉干扰，固态支持电解质法需高温、耗能大且不能在易燃易 爆的环境中使用，光学方法需要用到昂贵的大型仪器等等[2]。因此，新型的CO2 气体传感器必须具备简单快速、耗能低、室温操作、灵敏度高和响应范围宽等特 点。本文发展一种基于电致化学发光的CO2 气体传感器来满足上述需要。依文 献报道可知，在电解质浓度低的大电极体系中，物质的电化学响应与电解质的浓 度成一定的比例关系[3]；CO2 与某些胺反应会形成氨基甲酸酯类离子液体[4]。因此，往二丙胺-鲁米诺溶液中通入CO2，随离子液体的生成，电解质浓度增大， 溶液阻抗减小，鲁米诺电化学发光增强，其增强的量与CO2 浓度成正比。该CO2 气体传感器响应的线性范围为0～100%，检测限为80ppm，受CO、NO2、SO2 等气体的干扰小。

摘要： 利用三联吡啶钌电化学发光法在金(Au)电极上检测隐性孔雀石绿,在pH为10的硼酸盐缓冲溶液中,隐性孔雀石绿在Au电极上的检测范围在1.0×10-8mol.L-1~1.0×10-5mol.L-1,最低检测限为1.0×10-8mol.L-1.利用该方法检测池塘水样中添加的无色孔雀石绿样品,可以获得很高的回收率,检测的重现性和稳定性良好。这一电化学发光检测无色孔雀石绿的方法简单、方便,分析仪器相对便宜,操作速度快,可望发展成为一种新型的检测方法,用于水产品安全监测等领域。

摘要： 分子内ECL标记物自身可以产生ECL,不需要任何外加碱剂,是解决现有共混合体系单纯分子间ECL,必须使用大大过量三丙胺(TPA),导致TPA自身氧化产生ECL背景干扰光的有效手段之一.由于TPA取代基氧化不可逆,在使用过程中分子内ECL标记物结构中的TPA取代基团极易被破坏,使标记物丧失分子内ECL效果.为解决这一问题,本文利用吩噻嗪代替TPA,得到了氧化还原可逆的分子内ECL标记物.对三乙醇胺(TEOA)、二丁基乙醇胺(DBAE)、TPA等共反应碱剂存在下、不同工作电极上的ECL进行比较发现,在Pt(铂)、Au(金)、GC(玻碳)等任一工作电极上,带有吩噻嗪取代基团的标记物II的ECL强度均明显高于带有TPA取代基团的标记物I,证明可逆氧化还原的吩噻嗪基团比不可逆氧化的TPA更加有利于分子内与分子间的协同ECL,为今后分子内ECL标记物结构的设计、以及分子内和分子间ECL协同增效作用的研究奠定了基础.

摘要： 分子内ECL标记物自身可以产生ECL,不需要任何外加碱剂,是解决现有共混合体系单纯分子间ECL,必须使用大大过量三丙胺(TPA),导致TPA自身氧化产生ECL背景干扰光的有效手段之一.由于TPA取代基氧化不可逆,在使用过程中分子内ECL标记物结构中的TPA取代基团极易被破坏,使标记物丧失分子内ECL效果.为解决这一问题,本文利用吩噻嗪代替TPA,得到了氧化还原可逆的分子内ECL标记物.对三乙醇胺(TEOA)、二丁基乙醇胺(DBAE)、TPA等共反应碱剂存在下、不同工作电极上的ECL进行比较发现,在Pt(铂)、Au(金)、GC(玻碳)等任一工作电极上,带有吩噻嗪取代基团的标记物II的ECL强度均明显高于带有TPA取代基团的标记物I,证明可逆氧化还原的吩噻嗪基团比不可逆氧化的TPA更加有利于分子内与分子间的协同ECL,为今后分子内ECL标记物结构的设计、以及分子内和分子间ECL协同增效作用的研究奠定了基础.

摘要： 分子内ECL标记物自身可以产生ECL,不需要任何外加碱剂,是解决现有共混合体系单纯分子间ECL,必须使用大大过量三丙胺(TPA),导致TPA自身氧化产生ECL背景干扰光的有效手段之一.由于TPA取代基氧化不可逆,在使用过程中分子内ECL标记物结构中的TPA取代基团极易被破坏,使标记物丧失分子内ECL效果.为解决这一问题,本文利用吩噻嗪代替TPA,得到了氧化还原可逆的分子内ECL标记物.对三乙醇胺(TEOA)、二丁基乙醇胺(DBAE)、TPA等共反应碱剂存在下、不同工作电极上的ECL进行比较发现,在Pt(铂)、Au(金)、GC(玻碳)等任一工作电极上,带有吩噻嗪取代基团的标记物II的ECL强度均明显高于带有TPA取代基团的标记物I,证明可逆氧化还原的吩噻嗪基团比不可逆氧化的TPA更加有利于分子内与分子间的协同ECL,为今后分子内ECL标记物结构的设计、以及分子内和分子间ECL协同增效作用的研究奠定了基础.

摘要： 本发明提供一种化学发光体，该化学发光体抑制荧光物质的析出引起的发光特性的降低等，且发光亮度、发光时间等发光特性优良。本发明涉及一种化学发光体(10)，其为通过将第一组合物(1)与第二组合物(2)混合而发光的化学发光体(10)；所述第一组合物(1)为含有草酸酯类的组合物，所述第二组合物(2)为含有过氧化氢、氧化液用溶剂、催化剂和荧光物质的组合物。该化学发光体(10)具有：易碎性内侧容器(1)和内包易碎性内侧容器(3)的化学发光体用容器(4)；第一组合物(1)包容在易碎性内侧容器(3)中，第二组合物(2)包容在易碎性内侧容器(3)与化学发光体用容器(4)之间。

摘要： 本发明提供一种化学发光体，该化学发光体抑制荧光物质的析出引起的发光特性的降低等，且发光亮度、发光时间等发光特性优良。本发明涉及一种化学发光体(10)，其为通过将第一组合物(1)与第二组合物(2)混合而发光的化学发光体(10)；所述第一组合物(1)为含有草酸酯类的组合物，所述第二组合物(2)为含有过氧化氢、氧化液用溶剂、催化剂和荧光物质的组合物。该化学发光体(10)具有：易碎性内侧容器(1)和内包易碎性内侧容器(3)的化学发光体用容器(4)；第一组合物(1)包容在易碎性内侧容器(3)中，第二组合物(2)包容在易碎性内侧容器(3)与化学发光体用容器(4)之间。

摘要： 本发明涉及一种基于氨基化联吡啶钌(Ru(bpy)‑NH2)的电致化学发光(ECL)纳米发光体的制备方法。针对现有的联吡啶钌及其衍生物的ECL发光效率低，水相中易聚集，中间体不稳定，难以直接应用于固态传感平台等缺点，本发明提供了一种基于Ru(bpy)‑NH2的增强型ECL发光材料的制备方法。该方法基于钯金属功函数与Ru(bpy)‑NH2激发态能级和两者激发电位接近原则，在MIL‑101(Cr)表面原位还原Pd2+合成Pd NSs@MIL‑101，所得材料羧基功能化后与Ru(bpy)‑NH2酰胺键结合，形成高效ECL纳米发光体(Ru/Pd NSs@MIL‑101)。所制备的材料发光稳定，强度高，生物修饰简单，能应用于固态传感平台。

摘要： 本发明涉及一种基于AgNCs为发光体的信号“开‑关”型电致化学发光传感器的制备方法及应用，本发明属于新型功能材料与生物传感技术领域。具体是一种以银纳米团簇AgNCs为电致化学发光传感平台，将硫脲Sem作为共反应剂促进剂包裹于AgNCs表面，且负载上金纳米粒子AuNPs，以此复合材料AgNCs‑Sem‑AuNPs增大电致化学发光信号，形成信号“开”的模式；此外，金属‑有机骨架复合物NH2‑MIL‑125作为二抗标记物与AgNCs产生共振能量转移，造成信号“关闭”，以此构建的夹心型电致化学发光传感器，用于灵敏准确检测N端前脑钠肽。

摘要： 本发明涉及一种基于自发光材料Ru@MOF‑5为发光体，用于检测雌二醇的无标型电致化学发光免疫传感器的制备方法，本发明属于新型功能材料与生物传感技术领域。具体是以孔隙率高、稳定性好的金属‑有机骨架复合物(MOF)材料MOF‑5负载Ru(bpy)32+合成新型材料Ru@MOF‑5，以此作为电致化学发光传感平台。合成的新型发光材料Ru@MOF‑5具有自发光特性，在检测目标物时PBS缓冲溶液中无需添加共反应剂，即可产生高且稳定的ECL信号。此策略降低了对环境的污染，且操作更为简便。以此构建的无标型电致化学发光传感器，用于灵敏准确检测雌二醇。

摘要： 本发明公开了一种自发光型光子晶体电致化学发光传感器的制备方法及应用，该方法将聚苯乙烯微球配成一定浓度的溶液，将清洗干燥的ITO导电玻璃竖直立于溶液中，通过垂直沉积的方法，在ITO导电玻璃表面形成胶体晶体；异丙醇钛和三乙醇胺反应制备二氧化钛前驱体溶液，滴涂在ITO胶体晶体表面，利用物理方法将胶体晶体微球去除，得到ITO导电玻璃电极表层修饰的二氧化钛光子晶体电极。将该电极作为工作电极，从而对不同浓度的过氧化氢进行电致化学发光检测。

摘要： 本发明涉及一种无外源发光体的电致化学发光材料及其制备方法与应用，属于传感器材料技术领域。本发明在传统水热法的基础上，加入适当比例的乙二醇和尿素，合成了一种3D枝状TiO2纳米材料。通过该方法制备得到的3D枝状TiO2纳米材料具有巨大的表面积和边界空腔结构，可以实现金纳米颗粒的大量固载；还能够吸附溶液中的溶解氧(极大的增大了溶解氧对该反应体系ECL信号的增强效应)；同时3D枝状TiO2纳米材料作为过硫酸跟/单线态氧体系的共反应促进剂，极大的提高了过硫酸根体系的ECL信号，进一步提高了传感器的灵敏度。因此制备的3D枝状TiO2纳米材料，可以作为一种理想的固态发光平台，用于电致化学发光传感器界面的构建。

摘要： 本发明涉及一种基于氨基化联吡啶钌(Ru(bpy)‑NH2)的电致化学发光(ECL)纳米发光体的制备方法。针对现有的联吡啶钌及其衍生物的ECL发光效率低，水相中易聚集，中间体不稳定，难以直接应用于固态传感平台等缺点，本发明提供了一种基于Ru(bpy)‑NH2的增强型ECL发光材料的制备方法。该方法基于钯金属功函数与Ru(bpy)‑NH2激发态能级和两者激发电位接近原则，在MIL‑101(Cr)表面原位还原Pd2+合成Pd NSs@MIL‑101，所得材料羧基功能化后与Ru(bpy)‑NH2酰胺键结合，形成高效ECL纳米发光体(Ru/Pd NSs@MIL‑101)。所制备的材料发光稳定，强度高，生物修饰简单，能应用于固态传感平台。

摘要： 本发明涉及一种基于自发光材料Ru@MOF‑5为发光体，用于检测雌二醇的无标型电致化学发光免疫传感器的制备方法，本发明属于新型功能材料与生物传感技术领域。具体是以孔隙率高、稳定性好的金属‑有机骨架复合物(MOF)材料MOF‑5负载Ru(bpy)

摘要： 本实用新型涉及一种动态采集化学发光和电致化学发光光谱信息的检测装置，包括CL/ECL辐射产生装置单元、光谱检测装置单元和数据处理与控制单元；CL/ECL辐射产生装置单元包括电化学分析仪和反应池，反应池内设置有工作电极、参比电极和对电极并分别与电化学分析仪连接；光谱检测装置单元包括准直镜、反射镜、收集物镜、光栅光谱仪和sCOMS相机，光栅光谱仪、sCOMS相机和电化学分析仪分别单独连接数据处理与控制单元，sCOMS相机和电化学分析仪之间通过TTL信号线连接。本实用新型可在300～1000nm的光谱范围内，实时、动态检CL与ECL的光谱信息，波长精度小于1nm，曝光时间宽幅0.4毫秒至10秒可控。