张祯&尹大强Anal. Chem.: MOF包覆过氧化铜纳米点用于免疫分析！
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研究内容
在传统免疫分析中，必须将过氧化氢（H2O2）直接添加到检测系统中，由于H2O2的不稳定液体形式，阻碍了其作为便携式护理点分析（POCT）设备的发展。
江苏大学张祯教授和同济大学尹大强教授发展了一种基于CPNs@ZIF-8自供给过氧化氢（H2O2）的新型双模式免疫测定法，用于一种典型的新兴有机污染物双酚A。相关工作以“Copper Peroxide Nanodots Encapsulated in a Metal-Organic Framework for Self-Supplying Hydrogen Peroxide and Signal Amplification of the Dual-Mode Immunoassay”为题发表在Analytical Chemistry上。
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研究要点
要点1. 作者用抗体修饰制备的信号分子过氧化铜纳米点（CPN）封装到MOF（ZIF-8）（CPNs@ZIF-8），不仅可以促进信号成分的负载，提高Cu2+和H2O2之间Fenton样反应的催化效率，提高免疫分析的灵敏度，而且可以作为双信号指示剂，指导BPA监测的竞争性免疫反应。
要点2. CPNs@ZIF-8对双酚A抗体进行修饰；在分析物、包衣抗原和抗体的竞争性结合后，在酸性条件下，从包封的CPN释放的H2O2和Cu2+将触发Fenton样反应，生成·OH以氧化TMB；同时，Cu2+可以淬灭GSH-Au-NC的荧光，从而产生用于测量的双模信号。高稳定性的H2O2自供给是由CPN完成的，而显著增加的信号分子（CPN）负载归因于金属的优异容量−有机框架（ZIF-8）。通过比色/荧光双模式策略获得了良好的回收率。
要点3. 在与智能手机传感平台集成后，制造了一种用于快速检测双酚a的试管中实验室设备。
该构建的免疫分析法为探索各种分析物检测的新型通用平台提供了新的见解和创新灵感。
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研究图文
图1.（A）PVP包覆的CPNs合成示意图。（B）CPNs的TEM。（C）CPNs的Cu2p XPS光谱的高分辨率图像。（D）CPNs@ZIF-8的结构和TEM。（E）CPNs@ZIF-8的SEM。（F）CPNs@ZIF-8的高角度环形暗场扫描透射电子显微镜（HAADF-STEM）和相应的元素分析（C、N、O、Zn和Cu）。（H）CPNs@ZIF-8的HAADF和相应的EDS元素线扫描。
图2.（A）ZIF-8中封装的CPN在酸性溶液中，解离后的自供给H2O2和Cu2+的示意图。（B）酸诱导解离后，CPN中存在的H2O2比色分析：（a）MnO4-;（b）MnO4-+ H+；（c）MnO4-+H++H2O2；（d）MnO4-+H++CPNs@ZIF-8。（C）在不同pH条件下，CPN自产生Cu2+。（D）CPN离解和TMB氧化产生的自供给·OH的示意图。（E）（a）TMB、（b）TMB+ CPNs@ZIF-8和（c）TMB+CPNs@ZIF-8+酸的UV-vis吸收光谱和照片（插图）。（F）CPNs@ZIF-8和CPNs@ZIF-8+H+产生的·OH的EPR谱。（G） Cu2+对GSH-Au-NC的淬灭效果的示意图。（H）（a）GSH-Au NCs+CPNs@ZIF-8、（b）GSH-Au NCs+CPNs@ZIF-8+酸，（c）GSH-Au NCs+酸和（d）GSH-Au NCs+H2O2的荧光光谱。（I）GSH-Au NCs和GSH-Au NCs+CPNs@ZIF-8+酸的TEM。
图3. (A) 检测系统在不同浓度BPA (0~5 ng/mL)存在时的紫外-可见吸收光谱。插入的照片在日光下显示了相应的比色图像。(B) 吸收比(A/A0)与BPA浓度（0~5 ng/mL）的线性关系。(C) 加入不同浓度BPA(0−5 ng/mL)时检测系统的荧光光谱。插图显示了UV灯下相应的荧光图像。(D)荧光强度比(F/F0)与BPA浓度在0~5 ng/mL范围内呈线性关系。(E) 双模式ELISA的选择性。(F) ELISA法与传统ELISA法检测浓度的比较。
图4. (A) 实验室装置的组装及其在BPA检测中的应用。(B)日光下添加0~5 ng/mL不同浓度BPA的比色图。(C)在300 nm紫外光下，加入0~5 ng/mL不同浓度BPA的荧光图像。(D)通过智能手机中的颜色识别APP对比色/荧光图像进行RGB分析。(E)在0~5 ng/mL范围内，比色图像的绿/红通道值比值与不同浓度BPA之间的线性关系。(F)在0~5 ng/mL范围内，荧光图像的绿/红通道值比值与不同浓度BPA之间的线性关系。
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文献详情
Copper Peroxide Nanodots Encapsulated in a Metal-Organic Framework for Self-Supplying Hydrogen Peroxide and Signal Amplification of the Dual-Mode Immunoassay
Dali Wei, Dinghui Xiong, Nuanfei Zhu, Ying Wang, Xialin Hu, Biying Zhao, Jinhui Zhou, Daqiang Yin,* Zhen Zhang*
Anal. Chem.
DOI: 10.1021/acs.analchem.2c01068
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