电化学发光传感器在检测水环境中抗生素的应用

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电化学发光(ECL)是一种新型分析技术,因其能够快速分析、便于操作、检测范围宽、检测限低,成为环境安全监测领域的研究热点。越来越多的研究均使用该技术对传感器进行设计,以达到痕量检测环境污染物的目的。本文构建了一系列电化学发光适配体传感器用于高灵敏检测卡那霉素(KAN)、氯霉素(CAP)、恩诺沙星(ENR)和林可霉素(Lin)等抗生素。这些方法操作便捷,灵敏度高,抗干扰能力强,取得了一定的研究成果,具体如下:1.基于黑磷量子点(BPQDs)与银改性的高发光聚多巴胺纳米球(HLPNs@Ag)协同增强效应的新型电化学发光适配体传感器用于检测卡那霉素本工作利用超声液相剥离法制备BPQDs,并以此作为发光体,采用过氧化氢氧化法制得聚多巴胺纳米球(HLPNs),并将其作为载体,银纳米颗粒(Ag NPs)作为反应加速剂,制备了性能优异的HLPNs@Ag-BP复合材料,并以该复合材料为基底,结合具有选择性识别功能的卡那霉素适配体,共同构建电化学发光适配体传感器。该传感器易于操作,响应速度快,稳定性好。同时,这项工作拓展了BPQDs在ECL研究中的应用。2.基于黑磷量子点掺杂胺改性的苝衍生物(BP/PTC-NH2)和金属有机框架(MOF)的电化学发光适配体传感器用于检测氯霉素在本工作中,将具有良好成膜效果的黑磷量子点掺杂胺改性的苝衍生物(BP/PTC-NH2)用作ECL发光体,具有多孔结构和优异催化性能的Co/Ni-MOF作为共反应加速器,基于氯霉素适配体构建了电化学发光适配体传感器。其中Co/Ni-MOF可以通过镶嵌效应和催化效应提高BP/PTC-NH2的ECL效率。更重要的是,所设计的传感器可以灵敏检测实际水样中的氯霉素,进而说明该传感器在水环境监测方面具有实际的应用价值。3.基于镱元素(Yb)和铒元素(Er)掺杂的胺基化的上转换发光材料(PEI-Na YF4:Yb,Er)与3,4,9,10-苝四羧酸(PTCA)的电化学发光适配体传感器用于超灵敏检测恩诺沙星本工作基于一锅水热法制备了镧系元素掺杂的胺基化的上转换发光材料(PEI-Na YF4:Yb,Er),将其通过酰胺键与PTCA结合,利用恩诺沙星的适配体DNA序列,构建了ECL适配体传感器。当存在微量的ENR时,仍可以观察到该传感器的ECL强度明显增强。基于这种增强效果,所研制的ECL传感器具有优异的ENR检测性能。此外,这项工作拓展了上转换发光材料在ECL领域中的应用。4.基于金功能化的上转换纳米粒子(UCNPs@Au)与巯基化的PTCA(PTCA-PATP)的电化学发光适配体传感器用于超林敏检测林可霉素本工作将金纳米颗粒修饰的上转换纳米粒子和巯基化的PTCA通过金硫键作用结合,形成UCNPs@Au/PTCA-PATP复合材料,并以此作为发光体,共同修饰玻碳电极。通过孵育林可霉素的适配体链,形成能够特异性识别林可霉素的电化学发光适配体传感器。通过实验发现,Lin可以显著增强该适配体传感器的ECL强度。所开发的传感器对林可霉素具有良好的选择性和灵敏度,能够实现实际样品的检测。
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