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基于DNA电化学发光传感器研究金纳米颗粒对量子点的电化学发光影响
  • ISSN号:1000-6818
  • 期刊名称:《物理化学学报》
  • 时间:0
  • 分类:O646[理学—物理化学;理学—化学]
  • 作者机构:[1]北京工业大学环境与能源工程学院,区域大气复合污染防治北京市重点实验室,北京100124
  • 相关基金:国家自然科学基金(21005005,21375005,21475006); 北京市科技新星项目(2010B009)资助
中文摘要:

纳米金颗粒具有高的消光系数和良好的表面等离子体共振特性,其等离子体共振特性受纳米金颗粒的尺寸和周围环境等因素的影响.本文基于半导体纳米晶电化学发光信号对金纳米颗粒的距离依赖性制备了DNA电化学发光传感器.首先利用循环伏安法(CV)在玻碳电极(GCE)表面原位沉积金纳米颗粒(Au NPs),巯基丙酸包裹的Cd S量子点(QDs)与氨基修饰的双链DNA(ds DNA)通过酰胺键缩合,形成量子点修饰的双链DNA(QDs-ds DNA).最后将QDs-ds DNA通过ds DNA另一端的巯基组装到纳米金表面,得到Cd S QDs-DNA/Au NPs/GCE电化学发光传感器.在优化电极表面QDs-ds DNA密度、金纳米颗粒沉积方法等实验条件的基础上,对不同传感器的表面性质进行了表征,如形貌和电化学阻抗等.进一步通过控制纳米金和Cd S QDs之间的DNA研究了纳米金对Cd S QDs发光信号的影响作用.结果显示DNA链的长度和类型对发光信号有着重要的影响.最后将此传感器用于环境污染物的DNA损伤检测,显示出很好的灵敏响应.

英文摘要:

Gold nanoparticles(Au NPs) have a high extinction coefficient and a strong surface plasmon resonance, the latter of which is influenced by the size of Au NPs and the surrounding environment. In this article,a DNA electrochemiluminescence(ECL) sensor was fabricated based on the distance- dependence of semiconductor nanocrystals' ECL signal to Au NPs. Au NPs were first deposited on the surface of glassy carbon electrode(GCE) by cyclic voltammetry(CV). The mercaptopropionic acid-capped Cd S quantum dots(QDs) used in this study can covalently bind with amino-terminated double-stranded DNA(ds DNA), via the ―CO―NH bond to obtain a QDs-ds DNA compound. The QDs-ds DNA compounds were assembled on the surface of Au NPs via an Au―S bond, using the other distal of ds DNA that is labeled with thiol, to create the Cd S QDs-DNA/Au NPs/GCE ECL sensor. Experimental conditions, such as the QDs-ds DNA density on the surface of electrode and the deposition method of Au NPs, were then optimized. The surface properties of different modified electrodes were characterized by scanning electron microscopy(SEM), atomic force microscopy(AFM), and electrochemical impedance spectroscopy(EIS). The effect of Au NPs on the ECL intensity of Cd S QDs was investigated by controlling the DNA which lies between the Au NPs and the Cd S QDs. The ECL signal was affected significantly by the length and type of DNA strands. The sensor was used to detect DNA damage from environmental pollutants and exhibited a highly sensitive response.

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期刊信息
  • 《物理化学学报》
  • 中国科技核心期刊
  • 主管单位:中国科学技术协会
  • 主办单位:北京大学化学与分子工程学院承办
  • 主编:刘忠范
  • 地址:北京大学化学楼
  • 邮编:100871
  • 邮箱:whxb@pku.edu.cn
  • 电话:010-62751724
  • 国际标准刊号:ISSN:1000-6818
  • 国内统一刊号:ISSN:11-1892/O6
  • 邮发代号:82-163
  • 获奖情况:
  • 中文核心期刊
  • 国内外数据库收录:
  • 俄罗斯文摘杂志,美国化学文摘(网络版),荷兰文摘与引文数据库,美国科学引文索引(扩展库),英国科学文摘数据库,日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),英国英国皇家化学学会文摘,中国北大核心期刊(2000版)
  • 被引量:24781