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西南大学李原芳Anal. Chem.:Al-MOFs/HEPES电化学发光系统检测HBV DNA!

崛步化学 崛步化学 2023-04-28

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研究内容


近日,西南大学李原芳教授开发了一种具有优异电化学发光(ECL)性能的新型铝-金属-有机骨架(Al-MOF)/N-2羟乙基哌嗪-N′-乙烷磺酸(HEPES)体系。以Ru(bpy)32+体系为标准,Al-MOF/HEPES体系显示出30.0%的高ECL效率。设计的生物传感器可对HBV DNA进行了超灵敏检测,线性范围为100 aM至10 pM,检测限(LOD)为62.1 aM。相关工作以“High-Efficiency Aluminum-Metal Organic Framework/HEPES Electrochemiluminescence System for Ultrasensitive Detection of HBV DNA”为题发表在国际著名期刊Analytical Chemistry上。


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研究要点


要点1. 作者以9,10-二(对羧基苯基)蒽(DPA)为有机发光配体,Al3+为金属节点,通过一锅溶剂热法成功合成了Al-MOF。基于此开发的Al-MOF/HEPES系统表现出高的ECL强度和优异的稳定性。


要点2. ECL机理验证了HEPES不仅是体系中的缓冲液,还是Al-MOF的共反应剂。特别地,以Ru(bpy)32+体系为标准,Al-MOF/HEPES体系显示出30.0%的高ECL效率。此外,多巴胺(DA)能有效地抑制Al-MOF的ECL信号。


要点3. 作者通过将DNA特异性识别的信号开启-关闭-开启模式与DNA助行器信号放大策略相结合,构建了用于超灵敏检测HBV DNA的ECL生物传感器,其线性范围为100 aM至10 pM,检测限(LOD)为62.1 aM。


该工作提出了一种高效的Al-MOF/HEPES系统,为ECL领域的无共反应剂系统提供了一个新的视角。

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研究图文


图1.(A)Al-MOF的SEM。(B)Al-MOF和DPA的FT-IR光谱。(C)Al-MOF的XPS光谱。(D)Al-MOF的PXRD。

图2.(A)裸GCE以及DPA和Al-MOF修饰电极在HEPES(60 mM,pH 7.4)中的ECL-电位曲线。(B)Al-MOF和(C)DPA在HEPES(60 mM,pH 740)中的ECL-时间曲线。PMT:400 V。(D)Al-MOF在HEPES(60mM,pH7.4)中连续扫描一个月的ECL强度-时间曲线。

图3. (A)Al-MOF修饰的GCE在PBS(pH 7.4)和HEPES(pH7.4)中的ECL-电势曲线,PMT:400 V。(B)裸GCE(a)和Al-MOF修饰的GCE(b)在PBS(0.1 M,pH 7.4)和HEPES(60 mM,pH 7.4)中的CV曲线。

图4.(A)DNA walker的凝胶电泳图像。(B)不同修饰步骤的EIS。

图5.(A)ECL生物传感器对不同浓度HBV(0、0.1、1、10、100、1000和10000 fM)的ECL强度-时间曲线。(B)HBV的校准曲线。(C)ECL生物传感器对不同DNA的选择性:(a)空白样品,(b)HCV(1 pM),(C)HIV1(1 pM),(d)HIV2(1 pM),(e)HPV(1 pM),(f)HBV(100 fM)。(D)具有1 pM HBV的ECL生物传感器的稳定性。电位扫描范围为0至0.8 V。PMT:700V。


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文献详情


High-Efficiency Aluminum-Metal Organic Framework/HEPES Electrochemiluminescence System for Ultrasensitive Detection of HBV DNA
Gaoxu Chen, Xiaoyan Wang, Wenjie Dai, Ling Liang, Zilan Luo, Cuiru Chen, Shujun Zhen, Chengzhi Huang, Yuanfang Li*

Anal. Chem.

DOI: 10.1021/acs.analchem.3c00687 扫描下方二维码,可直达阅读原文。

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