多靶点的快速平行检测一直是电化学发光 (ECL) 检测的探索目标。在此，首次合成了具有强烈且稳定的双波长 ECL 的 Zr 金属有机框架 (MOFs)@PEI@AuAg 纳米团簇 (NCs) 的多功能纳米复合材料，并用于构建用于快速同时检测 ECL 的新型 ECL 生物传感器。双重目标。值得注意的是，新型高性能 ECL 检测器 Zr MOFs 不仅与共反应物聚乙烯亚胺 (PEI) 集成形成独特的分子内自增强结构，而且还负载了大量的另一种 ECL 检测器 AuAg NCs，此外，具有优异电子转移性能的AuAg NCs可以大大提高复合材料的导电性，从而达到“一石三鸟”的目标。而且，独特的稳定刚性三维 DNA 四面体 (TDN) 结构与两个淬灭探针 BHQ1 和 BHQ3 连接并固定在复合材料修饰电极上，因此纳米复合材料在 535 nm 和 644 nm 两个波长的 ECL 发射均被淬灭通过共振能量转移（RET）。在目标miRNA存在的情况下，利用核酸外切酶（T7 Exo）结合DNA Walker进行高效的DNA循环双扩增过程，将两个淬灭基团分离，恢复两个波长的ECL，实现同时快速检测ECL两个 miRNA。因此，这项工作不仅开辟了具有双波长 ECL 和自增强性能的独特纳米复合物， 文章采用带有大量叔胺基团的PEI分子作为共反应物，在Zr MOFs上锚定，实现超近距离电子交换。因此，在降低能量损失的同时，Zr MOFs的ECL得到了很大的提高。随后，将具有良好电催化活性和导电性的AuAg纳米材料集成在Zr MOFs@PEI表面，加快了电子转移速率，解决了载流子Zr MOFs的电子流问题。同时，Zr MOFs可以增强AuAg NCs ECL的稳定性。值得注意的是，该复合材料具有535 nm的Zr MOFs和644 nm的AuAg NCs的ECL性能，且不会相互干扰。与传统的依赖空间分辨率策略进行多目标检测的分析方法相比，使用Zr MOFs@PEI@AuAg NCs复合材料的双波长生物传感器可以轻松实现快速、同时检测多个目标，无需进行任何空间分割。 将Zr MOFs、PEI、AuAg NCs整合为一体，展现出诸多优势。因此，以Zr MOFs和AuAg NCs为双波长ECL发射体，PEI为Zr MOFs的紧密共反应物，AuAg NCs为ECL的电子传递敏化剂，合成了一种独特的双波长ECL多功能纳米复合材料。基于Zr MOFs和AuAg NCs的ECL最优发射波长与两个暗猝灭基团BHQ1和BHQ3的紫外最大吸收波长完全吻合，设计了一种基于该res的双波长ECL生物传感器。
图1：(A) Zr-TCBPE-MOF的SEM图像;(B) Zr-TCBPE-MOF的荧光光谱;(C) AuAg纳米材料TEM图像;(D)纳米银的荧光光谱。
图2: (A) Zr MOFs@PEI@AuAg纳米复合材料SEM图像;(B) C， (C) N， (D)， Zr， (E) Au和(F) Ag的SEM-EDX元素映射
图3：(A) 3D DNA四面体组装工艺 (B) DNA循环剪切过程。
图4：(A) PEI (A)、Zr MOFs (b)、AuAg NCs (c)、Zr MOFs@PEI@AuAg NCs (d)的紫外可见吸收光谱。(b) Zr MOFs (A)、Zr MOFs@PEI配合物(b)、Zr MOFs@PEI@AuAg NCs配合物(c)在含0.05 M TEA的PBS (0.1 M, pH 7.4)中ECL信号。(C) Zr MOFs的ECL光谱(红线)，暗猝灭基团BHQ1的紫外-可见光谱(黑线)。(D) AuAg NCs的ECL光谱(红线)，暗猝灭基团BHQ3的紫外-可见光谱(黑线)。(E) 535 nm处Zr MOFs的ECL信号:(a)裸极，(b) Zr MOFs的ECL， (c) 10 μM BHQ1淬灭后Zr MOFs的ECL， (d)加入miRNA-141后ECL信号恢复。(F) 644 nm下AuAg nc的ECL:(a)裸电极，(b) AuAg NCs的ECL， (c) 10 μM BHQ3淬灭后AuAg nc的ECL， (d)加入miRNA-155后恢复ECL信号。
图5：Zr MOFs@PEI@AuAg NCs在含0.05 M TEA (A: 0 nm, B ~ h: 10-7 ~ 10-1 nm)的0.1 M PBS中535 nm (A)和644 nm (B)对应不同浓度的目标miRNAs的ECL强度-时间曲线。(C) 535 nm和644 nm的ECL响应与目标miRNAs浓度之间的关系。(D)添加目标miRNA-141后535 nm波长的ECL信号稳定性(黑线，RSD=1.4%)和添加目标miRNA-155后644 nm波长的ECL信号稳定性(红线，RSD=1.2%)。(E) ECL生物传感器对目标miRNA-141和miRNA-155的特异性:(a)空白溶液，(b) 10 nM miRNA-21， (c) 10 nM miRNA-144， (d) 10 nM miRNA-107， (E) 0.1 nM miRNA-141和miRNA-155，和(f)混合样品。(F) ECL生物传感器检测0.1 nM目标mirna的重复性，n = 6, rsd分别为1.8% (miRNA-141)和2.1% (miRNA-155)。3.8 ECL生物传感器的选择性和重复性。Yin, T.; Wu, D.; Du, H.; Jie, G., Dual-wavelength electrochemiluminescence biosensor based on a multifunctional Zr MOFs@PEI@AuAg nanocomposite with intramolecular self-enhancing effect for simultaneous detection of dual microRNAs. Biosensors and Bioelectronics 2022. DOI: 10.1016/j.bios.2022.114699
目前评论：0