[发明专利]基于G-四面体/hemin的光电化学多功能传感器

说明书

技术领域：

本发明涉及纳米分析检测领域，尤其涉及水溶性的PbX(X代表硫、硒)量子点作为修饰电极在光电化学分析方面的应用。

背景技术：

建立高灵敏、高通量、特异性强的靶标分子快速检测方法是目前分析化学面临的紧迫任务。脱氧核糖核酸(DNA)和核糖核酸(RNA)不仅起遗传信息储存和传递的作用，还可以借自身形成的空间结构与其他类型的分子相互作用。核酸适配体(aptamer)是通过指数富集配体系统进化技术(Systematic Evolution of Ligands by Exponential enrichment，SELEX)筛选出来的，它是一类能与蛋白质等靶物质特异性结合的单链寡核苷酸片段(单链DNA或RNA)，对目标分子具有高度亲和力和专一性的识别能力[Goulko A A，Li F，Le X C.Trends Anal.Chem.，2009，28：878-892.]。适配体不依赖于生物体或细胞环境，具有空间结构多样和靶标分子广泛的特点，对包括金属离子、有机小分子、生物分子(蛋白质、DNA、酶)，甚至细胞和微生物在内的各类靶物质具有特异识别作用[Tanaka Y，Oda S，Yamaguchi H，et al.J.Am.Chem.Soc.，2007，129：244-245；Medley C D，Smith J E，Tang Z W，et al.Anal.Chem.，2008，80：1067-1072]。因此，适配体的识别和检测方法对医学、化学和生物学等研究领域的发展发挥了越来越重要的作用。

光电化学方法是最近刚刚发展起来的一种新型分析方法[Tokudome H，Yamada Y，Sonezaki S，Ishikawa H，Bekki M，Kanehira K，Miyauchi M.Appl.Phys.Lett.2005，87：213901-213903；Liu S L，Li C，Cheng J，Zhou Y X.Anal.Chem.2006，78：4722-4726.]。光电化学的检测过程和电致化学发光正好相反。由于采用不同形式的激发和检测信号，因而其背景信号较低，能达到与电致化学发光相当的高灵敏度。并且，光电化学的仪器比较简单，容易微型化；由于采用电化学检测，同光学检测方法相比，其设备更加价廉。因此，光电化学生物分析方法具有非常好的发展前景。

铅与第VI主族(如S、Se、Te)元素形成的半导体化合物具有特殊的光学、光电化学性质。例如：硫化铅(PbS)是一种典型的IV-VI族半导体化合物，室温下其本体材料的禁带宽度约为0.41 eV[Seghaier S，Kamoun N，Brini R，Amara AB.Mater.Chem.Phys.2006，97：71-80.]，属于窄带隙的p型半导体材料[Jankovi L，Dimos K，Bujdk J，Koutselas I，Madejova J，Gournis D，Karakassides MA，Komadel P.Phys.Chem.Chem.Phys.2010，12：14236-14244.]。相对较大(18nm)的激子波尔半径[Scholes G D，Rumbles G.Nat.Mater.2006，5：683-696.]使PbS具有比其它大多数半导体材料更强的量子尺寸效应，通过改变所合成量子点的尺寸可以调节其吸收带边从可见光区一直到近红外区。此外PbS量子点能够显示多激子效应，即吸收一个高能量光子可以产生多个电子-空穴对[Sambur J B，Novet T，Parkinson B A.Science 2010，330：63-66.]，因此具有潜在的良好的光电转换性能。据我们所知，到目前为止，还没有采用基于PbX(X代表硫、硒、碲)量子点进行光电化学测定的报道。