电致化学发光与生物传感

电致化学发光与生物传感第一部分绪论1.1电致化学发光(ECL)是电极产物之间或产物与体系中某组分进行化学反应所产生的一种光辐射，是将电化学和化学发光结合起来的一种分析技术。电致化学发光分析的特点(1)高灵敏度、高选择性、线性范围宽、抗干扰能力强。(2)可同色谱和电泳技术联用，实现对复杂组分的灵敏、准确检测。(3)可进行原位现场分析。(4)可对发光强度和电解电流同时测定。传统的电致化学发光体系（1）聚芳香族碳氢化合物（PAH）（2）阴极发光体系（3）酰肼类化合物，其代表物是鲁米诺。（4）无机金属配合物或螯合物，其代表物是Ru(bpy)32+。电致化学发光的分析应用有机分析无机分析生物芯片免疫分析核酸杂交分析药物及生化分析电致化学发光半导体纳米材料的电致化学发光（1）纳米材料辅助电致化学发光TiO2,Au,碳纳米管等，如在金电极表面沉积上纳米金胶颗粒以后，可以明显增强鲁米诺的发光效率。（2）纳米材料的直接电致化学发光Si,Ge,CdSe,CdTe,CdSe/ZnSe,CdS等半导体纳米材料的电致化学发光氧化态与还原态自由基离子之间发生湮灭反应R+e-→R-·Re-→R+·R+·+R-·→R*+RR*→R+hν电致化学发光的原理电极产物同溶液中氧化还原剂发生电子转移反应A+e-→A-·Ae-→A+·A+·+R→A*+OA-·+O→A*+R1.2半导体纳米晶在生命分析中的应用(1)生物大分子之间的荧光探针识别(2)荧光标记与细胞成像(3)生物组织的荧光成像和活体观察(4)基于荧光能量转移的QDs在生物大分子相互作用中的应用(5)QDs用于电化学分析传感中。细胞荧光标记与成像(a)Absorbancespectra;(b)Emissionspectra;(c)differentcolorsofQDs;(d)imagingofthesamecelllabeledwithdifferentQDs生物组织的荧光成像和活体观察量子点在体成像(a)量子点动物活体实验流程，(b)量子点在活体动物内的多色标记成像基于荧光能量转移的QDS在生物大分子中的应用FRETbetweenCy5acceptorsandaQDdonorinananosensorassembly1.3生物传感器的概述生物识别元件(Bioreceptor)换能器(Transducer)生物传感器免疫传感器DNA传感器酶传感器组织传感器微生物传感器电化学生物传感器光学生物传感器场效应晶体管生物传感器热敏电阻式生物传感器压电晶体式生物传感器等电致化学发光(ECL)生物传感器1、在电化学发光的研究中，通过化学修饰的方法将直接或间接参与化学发光反应的试剂固定在电极上而构建的一类实验装置称为电致化学发光（ECL）传感器。2、分类：免疫传感器、酶传感器和DNA传感器等。3、特点：灵敏度高、线性范围宽、选择性好。开发半导体纳米晶的ECL特性，发展新型的ECL生物传感器，具有非常重要的意义。