導電聚合物膜基長效、固態電致化學發光檢測器研究

《導電聚合物膜基長效、固態電致化學發光檢測器研究》是依託東南大學，由丁收年擔任項目負責人的青年科學基金項目。

基本介紹

• 中文名：導電聚合物膜基長效、固態電致化學發光檢測器研究
• 項目類別：青年科學基金項目
• 項目負責人：丁收年
• 依託單位：東南大學

中文摘要

本項目利用吡咯基團易於低電位聚合，聚吡咯膜優良導電性等優點，提出合成三聯吡啶釕的吡咯衍生物，開發新型化學發光試劑，然後通過電化學方法聚合吡咯功能團成膜，從而在電極表面固定三聯吡啶釕，發展長期穩定高效率的電致化學發光（ECL）固態檢測器。利用電聚合不受電極材料、形貌和尺寸大小等影響的特點，研製適宜於毛細管電泳、微晶片電泳的微型ECL檢測器。進一步電聚合三聯吡啶釕吡咯衍生物和吡咯生物素或吡咯-NHS等衍生物，形成的共聚物膜中含有生物素，-NHS等生物活性功能團，利用生物活性基團取向性固定生物大分子（酶、抗原抗體、DNA等），發展新型ECL生物感測器。通過對長效固態ECL器件的研發，推動新型ECL檢測器和微晶片實驗室聯用技術的發展，促進分析技術的微型化、集成化和自動化；通過取向性固定生物大分子，為發展新型生物感測器技術提供基礎研究；促進新型ECL器件在生命分析、藥物分析等領域的套用。

結題摘要

為促進固態電化學發光在流動體系中的套用，必須發展高靈敏、長效穩定的固態電化學發光感測器，因而需要尋找新型電化學發光試劑和新的固定化方法。一方面，我們合成了三聯吡啶釕的吡咯和芘的衍生物，分別利用電聚合和堆積作用結合碳納米管，在電極表面固載發光試劑，發展了兩種固態電化學發光感測器；同時，在人工合成粘土膠體中加鹽，製備疏鬆多孔網狀薄膜，利用靜電吸附作用，在荷負電的粘土表面固載荷正電的三聯吡啶釕，發展了發光強度增大10倍以上的電化學發光生物感測器；利用靜電紡絲技術獲得的多孔三維納米纖維修飾電極，發光試劑三聯吡啶釕固載於三維納米纖維網中，由於納米纖維網路修飾電極具有良好的通透性，有利於共反應試劑的擴散傳輸，其電致化學發光強度提高了近百倍；另一方面，我們使用半導體納晶作為新型發光試劑。分別研究了CdTe、SnO2、TiO2 等納晶的電化學發光行為，並發現TiO2 在CdTe納晶電化學發光過程中能通過協同效應增強電化學發光，同時還對TiO2納晶的電化學發光行為與晶體類型做了對比研究，並發展了一種基於納米金生物催化生長帶來淬滅發光效應的葡萄糖生物感測器。在SCI刊物上發表研究論文17篇，EI論文1篇，其中影響因子5.0以上的論文5篇。申請專利5項。鑒於在固態電化學發光領域的貢獻，榮獲2012年吉爾•卡恩獎（Gilles Kahn Prix 2012）。