下载文档原格式
光电化学竞争法检测生物素作者：刘世利等来源：《分析化学》2013年第10期摘要[HTSS]建立了光电化学系统竞争性检测生物素（Biotin）小分子浓度的方法。
采用联吡啶钌[Tris（2，2′bipyridine）ruthenium， Rubpy）]作为标记物，以氧化锡纳米颗粒为电极，草酸盐为电子供体还原标记物。
在470 nm光激发下，联吡啶钌的外层电子吸收能量后由基态变为激发态，注入半导体氧化锡纳米颗粒电极的导带，形成光电流信号；草酸盐还原失去电子的联吡啶钌使其恢复初始状态，从而可以再次作为电子供体受激发产生光电流信号。
在竞争性检测生物素（Biotin）浓度时，亲和素（Avidin）吸附到氧化锡纳米颗粒电极表面作为识别元件，在浓度大于0.5 g/L时能够达到最大的电极表面覆盖率。
1 μmol/L Rubpybiotin与不同浓度Biotin组成的混合溶液与电极表面的Avidin发生亲和反应，光激发后检测光电流大小；当溶液中Biotin的浓度增加时，致使与电极表面Avidin结合的Rubpybiotin量减少，在光照射下光电流信号降低。
这一竞争性光电检测方法检测Biotin时，检出限为8 μg/L。
本方法可进一步扩展，应用于有机化合物的竞争性免疫检测。
1引言小分子普遍存在于人类生命活动以及所处的环境中。
环境中多种持久性有机污染物也是有机小分子化合物，如多环芳香烃、氯代二苯并二恶英、多氯二苯并呋喃以及多氯联苯等。
在诸多常用的检测小分子化合物的分析方法中，基于抗体识别的免疫检测方法在速度、通量和成本方面具有显著的优势。
免疫检测小分子时，通常会采用竞争性检测的方式，即将待检测物标记后与其抗体结合产生可检测的信号；当加入未标记的待检测物时，与标记的待检测物竞争有限的抗体结合位点，导致信号下降[1]。
目前多种标记物和相关的检测方法与仪器已被开发应用，如放射性同位素、荧光染料、酶、氧化还原分子等。
目前量子产率最高的光电化学电池采用纳米TiO2颗粒膜组装在导电玻璃上，并利用表面吸附的钌吡啶化合物使之敏化[2]，Kalyanasundaram等[3]对其它宽带隙半导体电极和敏化剂也进行了研究。
Frontier Science8有机光电材料研究进展与发展趋势◆邱勇(清华大学，北京100084）摘要：本文综述了有机光电材料的研究进展，及其在有机发光二极管、有机场效应晶体管、有机太阳电池、有机传感器和有机存储器等领域的应用；介绍了清华大学在有机发光技术方面取得的进展。
关键词：有机光电材料，有机发光二极管，有机场效应晶体管，有机太阳电池中图分类号：O62; O484 文献标识码：A0 前言有机光电材料是一类具有光电活性的有机材料，广泛应用于有机发光二极管、有机晶体管、有机太阳能电池、有机存储器等领域。
有机光电材料通常是富含碳原子、具有大π共轭体系的有机分子，分为小分子和聚合物两类。
与无机材料相比，有机光电材料可以通过溶液法实现大面积制备和柔性器件制备。
此外，有机材料具有多样化的结构组成和宽广的性能调节空间，可以进行分子设计来获得所需要的性能，能够进行自组装等自下而上的器件组装方式来制备纳米器件和分子器件。
有机光电材料与器件的发展也带动了有机光电子学的发展。
有机光电子学是跨化学、信息、材料、物理的一门新型的交叉学科。
材料化学在有机电子学的发展中扮演着一个至关重要的角色，而有机电子学未来面临的一系列挑战也都有待材料化学研究者们去攻克。
1 有机发光二极管有机电致发光的研究工作始于20纪60年代[1]，但直到1987年柯达公司的邓青云等人采用多层膜结构，才首次得到了高量子效率、高发光效率、高亮度和低驱动电压的有机发光二极管（O LE D）[2]。
这一突破性进展使OLED 成为发光器件研究的热点。
与传统的发光和显示技术相比较，OLED 具有驱动电压低、体积小、重量轻、材料种类丰富等优点，而且容易实现大面积制备、湿法制备以及柔性器件的制备。
近年来，OLED 技术飞速发展。
2001 年，索尼公司研制成功13英寸全彩OLED 显示器，证明了OLED 可以用于大型平板显示；2002 年，日本三洋公司与美国柯达公司联合推出了采用有源驱动OLED 显示的数码相机，标志着OLED 的产业化又迈出了坚实的一步；2007 年，日本索尼公司推出了11英寸的OLED 彩色电视机，率先实现OLED 在中大尺寸、特别是在电视领域的应用收稿日期：2010-7-2 修订日期：2010-8-25作者简介：邱勇（1964-），男，清华大学教授、博士生导师，清华大学党委常委、副校长，“国家杰出青年科学基金”获得者，长江学者特聘教授，有机光电子与分子工程教育部重点实验室主任，国家“十一五”863“新型平板显示技术”重大项目总体专家组组长。
电化学发光免疫传感器的研究及应用现状摘要：电化学发光免疫技术是将高灵敏度的电化学发光和高特异性的免疫反应相结合的一种交叉学科研究的成果。
电化学发光主要应用在免疫系统、生物酶等方面的研究，而电化学发光免疫传感器在临床领域中有较明显的成果。
因此，本文将从电化学发光免疫传感器的研究和应用现状两个方面，对电化学发光免疫传感器进行进一步的研究，尤其在医学方面能够有更多突破，实现在更多领域中的应用。
关键词：电化学发光；免疫传感器；研究；应用现状；一、电化学发光免疫传感器的概念（一）电化学发光的概念电化学发光即电致化学发光，是一种通过在电极上施加一定电压，用来引发物质在电极表面进行电化学反应，反应产生的能量激发发光物质由基态迁移到激发态，处于激发态的物质不稳定会返回基态，在这一过程中会伴随光信号产生，产生光信号后通过光/电转换器，将光信号转换成电信号，来实现对目标物的检测。
ECL分析法不仅具有仪器简单，灵敏度高，还具有试剂用量少、时空可控性强等优点，现阶段，电化学发光技术已广泛应用于免疫分析、生物分子和其他生物分子检测中。
（二）免疫传感器的概念免疫传感器是一种将高特异性的免疫反应和高超的物理转换器结合起来的一种分析类器件。
由于免疫反应具有强的特异性，加之物理转换器的高的灵敏度，使得免疫传感器也成为一种有效检测样品的方法，受到人们的热切关注。
目前，免疫传感器也已经广泛地应用于临床医学检测等领域。
（三）电化学发光免疫传感器的概念电化学发光免疫传感器是一种将电化学发光与免疫传感器结合起来的一种具有很高免疫特性的一种装置。
利用电化学发光的高灵敏度的传感技术，再结合特异性免疫反应，最终可以达到一种对临床中微量物质进行定量的检测。
二、电化学发光免疫传感器的研究及应用电化学发光免疫传感器是将抗体或者抗原通过一定方式负载在电极上作为识别探针，当抗体与抗原发生特异性反应后，其产生的复合物与电化学发光信号之间建立一定关系，然后通过光电转换器，将光信号转换成电信号，从而对目标物进行检测。
一、概念发光免疫测定(Electrochemiluminescence immunoassayECLI)。
ECLI 是继放射免疫、酶免疫、荧光免疫、免疫测定以后的新一代标记免疫测定技术。
电化学发光法源于电化学法和化学发光法，而ECLI 是电化学发光(ECL)和免疫测定相结合的产物，是一种在电极表面由电化学引发的特异性化学发光反应，包括了电化学和化学发光二个过程。
ECL 不仅可以应用于所有的免疫测定，而且还可用于／RNA探针检测。
二、反应底物ECL 反应底物有两种：1.三氯联吡啶钌[Ru(bpy)3] 2+络合物：钌(Ruthenium Ru)，原子序数44，原子量101.07。
元素名来自拉丁文，原意是“俄罗斯”。
1827年俄国化学家奥赞在铂矿中发现钌；1844年俄国化学家克劳斯肯定它是一种新元素。
钌在地壳中的含量约为十亿分之一，是铂系元素中含量最少的一个。
钌常与其它铂系元素一起分散于冲积矿床和砂积矿床中。
钌有7种天然稳定：钌96、98、99、100、101、102、104。
钌为银白色金属，熔点2310℃，沸点3900℃，密度12.37×103/m3 。
钌的化学性质不活泼，在空气和潮湿环境中稳定；不溶于酸和王水，溶于熔融的强碱、碳酸盐、氰化物等；到900℃，时能与氧反应；加热时能与氟、氯、溴反应；钌有形成配位的强烈倾向，还有良好的催化性能。
钌是铂和钯的有效硬化剂；金属钛中加入0.1%的钌就可大大提高耐腐蚀性；钌钼合金是一种超导体；含钌的催化剂多用于石油化工。
2.三丙胺(Tripropylamine，TPA)三、电化学发光反应原理电化学反应过程：在工作电极上(阳极)加一定的电压能量作用下，二价的三氯联吡啶钌[Ru(bpy)3]2+ 释放电子发生氧化反应而成为三价的三氯联吡啶钌 [Ru(bpy)3]3+，同时，电极表面的TPA也释放电子发生氧化反应而成为阳离子自由基 TPA+ ，并迅速自发脱去一个质子而形成三丙胺自由基 TPA·，这样，在反应体系中就存在具有强氧化性的三价的三氯联吡啶钌[Ru(bpy)3]3+和具有强还原性的三丙胺自由基 TPA·。
多羧酸杂氮钌(Ⅱ)配合物的研究摘要：氮杂环及其衍生物的过渡金属配合物具有丰富的拓扑结构和多种类型的电荷跃迁，展现出丰富的光物理性能，正日益成为当前功能分子材料中备受瞩目且发展最快的研究课题之一。
过渡金属配合物光物理性能与中心金属原子及有机配体有密切关系，金属配合物中心金属离子的改变、配体共轭体系的大小、配体上取代基的种类及取代基所在位置等都能影响金属配合光物理性能。
关键词：钌配合物，吡唑吡啶，多羧酸杂氮配体ABSTRACT : The chemistry of transition metal complexes including azohetrocyclic ligand and its derivatives has attracted great attention and become one of the most active topics owing to their rich structural topologies and intriguing photophysical properties with manifold emissive origins. The photophysical properties of these complexes related significantly to central metals, the organic ligands, can be improved by the central metal, the size of π-conjugated system, the effect of the substituents of the ligands and its position.Key words: Ruthenium Complex, 3-(2-pyridyl) pyrazole, multi-aza-carboxylic acid ligand1.1引言近年来，围绕具有一定器件功能的体系、光合作用模拟等方面的研究已取得了长足进展[1]，其中过渡金属配合物作为电致发光材料在电致发光器件上的应用使有机电致发光的效率得到巨大的突破[2]，说明过渡金属发光配合物的研究在具有重要基础理论意义的同时也具有巨大的实用价值。
化学发光原理写在前面的几点说明:1、楼主只是一个从事了几年科研工作的小人物，应zhou版主之邀(承蒙版主看得起)，结合自己以前写的一些文字，来发这篇帖子，涉及的只是化学发光分析法的皮毛。
由于知识积累和知识水平都非常有限，错漏之处肯定很多，请大家批评指正。
2、本帖的主要参考文献为林金明老师的专著《化学发光基础理论与应用》(化学工业出版社(北京)，2004)。
林老师还有一本专著，关于化学发光免疫分析的。
有兴趣的朋友可以看看这两本书，进行深入的学习。
1 基本原理化学发光(Chemiluminescence，CL)是产生于化学反应过程中的一种光辐射。
在化学发光反应中，受化学能的激发，反应体系中的某部分形成激发态，激发态分子回到基态时便产生一定波长的光。
早在古希腊及罗马时代(公元前300年)，人们就观察到了生物发光。
19世纪后期，人们发现了简单有机化合物产生的化学发光。
Wiedeman在研究了许多发光现象的基础上，于1888年首次用“化学发光”这一术语来描述由化学反应发射的光。
化学发光分析法是借助化学发光现象而建立起来的一种分析方法，此方法不需要复杂的仪器，不需要光源和色散装置，没有光学分析方法中常见的散射光和杂散光的干扰，因而具有简单快速、灵敏度高、线性范围宽的优点。
广义的化学发光也包括电致化学发光(Electrogenerated chemiluminescence, ECL)。
化学发光反应一般可表示为:A +B ? C* + D (1-1)C* ? C + hν (1-2)这个过程包括化学激发(1-1)和化学发光(1-2)两个关键步骤。
一个化学反应要产生化学发光现象，必须满足以下条件:一是该反应必须提供足够的能量，并由某一步骤单独提供，因为前一步反应释放的能量将因振动弛豫消失在溶液中而不能产生发光。
若要在可见光范围观察到化学发光现象，要求化学反应提供的化学能在150,300 kJ ? mol-1，许多氧化还原反应所提供的能量与此相当，因此大多数化学发光反应是氧化还原反应;二是要有有利的反应过程，使化学反应产生的能量至少能被一种物质所接受并生成激发态;三是生成的激发态分子必须具有一定的化学发光量子产率，或者能够将其能量转移给另一个分子使之生成激发态并释放出光子。
