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weihui_cn

金虫 (职业作家)

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[交流] zz金纳米簇的电致化学发光以及多巴胺的测定已有2人参与

http://www.analchem.cn/article_tj.php?id=4955&optionid=108

http://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/ac102623r

量子尺寸的金纳米颗粒，又称为金纳米簇（Au NCs），近年来吸引了科研人员的广泛兴趣。由于量子限域效应，金纳米簇具有不连续的尺寸相关的电子能级，因而表现出类分子性质，如较高的的催化活性、荧光、磁性等，这使得金纳米簇在理论研究和实际应用中表现出巨大的潜力。此外，金纳米簇还具有另一些优越的性质，如制备简单，水溶性好，低毒性，生物相容性，表面功能化简单以及良好的稳定性，这些性质极大地扩大了金纳米簇在生物分析中的应用前景。自Ding和Bard报道了硅量子点的电致化学发光（ECL）性质后，量子点在ECL中的应用越来越广泛并发展成为最主要的ECL发光物质之一。但是常用的量子点，如CdTe、CdS、CdSe等，其固有的毒性在一定程度上限制了量子点在生物应用，因此发展新的低毒或无毒的具有ECL材料至关重要。
南京大学“生命分析化学教育部重点实验室”朱俊杰教授课题组近期研究了牛血清白蛋白（BSA）修饰的水溶性金纳米簇的ECL性质，并将可能的发光机制归结于氧化铟锡(ITO)电极的导带与金纳米簇之间的有效电子传递。利用金纳米簇的ECL的电致化学发光特性设计了一种无标记型方法对多巴胺进行检测（Anal. Chem. 2011, 83, 661–665）。
作者首先以BSA为还原剂和稳定剂合成了金纳米簇，再通过3-氨基丙基三乙氧基硅烷和戊二醛的作用将Au NCs 修饰到羟基化的ITO电极表面，然后在含有K2S2O8 的pH 7.4的缓冲溶液中研究了Au NCs的ECL性质。如图1所示，当Au NCs 修饰的ITO在-1.5 V－2.0 V之间进行循环伏安扫描时，电极在阴极表现出很强的ECL信号，而阳极ECL信号与裸ITO相比未见明显变化。而不加K2S2O8时体系并未出现ECL阴极峰，则说明Au NCs 在以K2S2O8 为共反应剂的体系中具有阴极ECL。作者还用同样的修饰方法将Au NCs 修饰到金电极和玻碳电极上，并在相同条件下测定所修饰电极的ECL，结果没有出现阴极ECL，因此ITO同样在Au NCs的ECL过程中具有至关重要的作用。

图 1. 裸ITO电极（1）和Au NCs修饰的ITO电极（2）的ECL曲线以及相应的CV和DPV曲线（插图）
Au NCs修饰的ITO电极在0－-1.5 V之间的阴极ECL强度较在2.0 V－-1.5 V间的强度稍有下降，表明Au NCs 的ECL信号主要来源于共反应机制。可能的机理如图2所示：

图2. Au NCs的ECL机理示意图
作者还发现，将Au NCs修饰的ITO电极插入含有多巴胺的电解液中时所得ECL信号会有一定程度的增强，并且ECL信号强度与相应多巴胺浓度在2.5到47.5 μM范围内具有较好的线性关系，从而提供了一种新的测定多巴胺的检测方法，这种信号增强效应与多巴胺和ITO之间的电荷转移有关。
该方法发展了新型的具有电致化学发光的物质，而金纳米簇的水溶性，低毒性，生物相容性，以及优越的稳定性等优点使其ECL在生物分析和环境分析中具有广泛的应用前景。

[ Last edited by weihui_cn on 2011-6-20 at 23:16 ]

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