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光电化学免疫传感是将光电化学分析和免疫反应相结合的新型分析方法。其基本原理是在光照条件下,光电活性物质价带上的电子受激发跃迁至导带,进而转移到电极表面或溶液中形成光电流,从而实现对目标分析物的定量分析。该方法与传统的电化学和光学设备相比,具有灵敏度高,设备简便,价格低廉且易于微型化等优点。光电活性材料是光电免疫传感器性能提升的关键。单一光电活性材料的光电转换效率普遍偏低,因此需要通过复合手段合成新的光电活性材料,以提高光电转化效率。基于此,本文合成两种新型的有机金属框架化合物类光电活性材料,并用于构建光电免疫传感器,实现肿瘤标志物的高灵敏度、特异性检测。主要研究内容如下:(1)以羧基功能化离子液体PDBCBIm(PF6)2为有机配体,Zn2+为中心金属离子合成新型金属有机框架材料(Zn-MOF)。以醋酸为还原剂在Zn-MOF孔内原位还原氯金酸,再以1,3-二-氨乙基咪唑溴盐(IBABr)离子液体功能化金纳米颗粒,合成IBABr-Au NP@Zn-MOF纳米复合材料。通过FTIR,TEM,SEM,XPS和氮气吸附比表面积分析法表征Zn-MOF和Au NP@Zn-MOF的形貌和性质。将IBABr-Au NP@Zn-MOF修饰到玻碳电极表面作为光电活性材料,经戊二醛交联,负载鳞状癌胚抗体(anti-SCCA)至其表面,制备非标记型SCCA光电化学免疫传感器。SCCA与传感界面上的anti-SCCA结合后,因电子和质子传输受阻,致使光电流减弱。在最佳实验条件下,SCCA浓度在5.0 pg mL-115.0 ng mL-1范围内时,结合SCCA前后光电流的差值(ΔI=I0-I)与SCCA浓度的对数[lg CSCCA(ng mL-1)]呈良好的线性关系,检出限为2.34 pg mL-1(S/N=3)。该免疫传感器对SCCA具有较高的选择性和灵敏度,良好的重复性和稳定性。将该光电化学免疫传感器用于临床血清样品中SCCA的检测,其结果与酶联免疫法一致。(2)以羧基功能化离子液体BDMBCI(PF6)2为有机配体,Zn2+为中心金属离子,通过一步溶剂热法配位合成纳米金属有机框架材料(Zn-NMOF)。将钼酸铵和硫脲引入Zn-NMOF孔隙内,并转移至管式炉内,氮气保护下,将混合物加热至220oC,保持恒温10 h后,升温至600 o C退火,保持3 h,得到ZnS/C/MoS2纳米复合材料。采用FTIR,TEM,XRD,XPS和氮气吸附比表面积分析法等手段表征Zn-NMOF和ZnS/C/MoS2。以ZnS/C/MoS2为光电活性材料,固载CEA一抗,经戊二醛交联、BSA封闭非特异性结合位点后,得CEA光电免疫传感器。当传感器结合CEA后,与纳米金修饰碱性磷酸酶标记CEA二抗(ALP-Au-Ab2)耦合。基于酶的高催化性能,碱性磷酸酶(ALP)催化维生素C磷酸酯(AAP)产生抗坏血酸(AA),在光照条件下,光电活性材料ZnS/C/MoS2受激发,以光电流形式输出电化学信号。在最佳实验条件下,当CEA浓度在2.0 pg mL-110.0 ng mL-1之间时,ALP-Au-Ab2/CEA/Ab1(BSA)/ZnS/C/MoS2/GCE修饰电极催化底物前后的光电流差值(ΔI=I-I0)与CEA浓度的对数[lg CCEA(ng mL-1)]呈良好线性关系,检出限为1.30 pg mL-1(S/N=3)。将该夹心型免疫传感器用于临床血清中CEA的检测,其检测结果与化学发光法相比无明显差异,该光电传感器在临床上对血样中肿瘤标志物的检测具有巨大的潜能。