[发明专利]C3

说明书

本发明属于生物分析领域和电致化学发光领域，具体涉及C₃N₄纳米球负载全无机钙钛矿CsPbBr₃的制备方法及其电致化学发光细胞传感，通过原位生长法制备了C₃N₄纳米球负载CsPbBr₃复合材料，并作为电极发光基底；然后设计了一种探针，包含了靶向识别部分和多功能DNA部分，后者又包含了酶切割位点、杂交识别片段、杂交链式反应的引发片段；该探针首先特异性地靶向细胞表面受体，然后使用限制性内切酶Dra I剪切下探针的多功能DNA部分，并在溶液中引发杂交链式反应，产生大量DNA长链用于嵌入罗丹明6G；该产物随后又通过杂交反应被捕获到电极表面；由于复合材料中的CsPbBr₃可以和罗丹明6G发生了高效的共振能量转移，引起其电致化学发光信号的下降，从而实现对细胞数量的分析。

技术领域

本发明属于生物分析领域和电致化学发光领域，具体涉及C₃N₄纳米球负载全无机钙钛矿 CsPbBr₃的制备方法及其电致化学发光细胞传感。

背景技术

关于半导体纳米材料的研究是当前材料科学研究的热点之一，其独特的光、电性质使其在多个领域有着广泛的应用。进一步改善纳米材料的性能、开发新型纳米材料独特的光电性质，从而使其更好地应用在实际问题中，一直以来是科研工作者的关注点之一。近年来，卤化铅钙钛矿作为一种全新的半导体材料，其在太阳能电池、发光二极管、激光器、光电检测器、电容器、光催化、等领域得到了广泛的应用(Y.Cao,Z.Zhang,L.Li,J.R.Zhang,J.J.Zhu, Anal.Chem.2019,91,8607)。它们具有优异的光谱和光电特性，例如高光致发光量子产率、窄的发射带宽、可调谐的带隙、强的光学吸收能力、低的激子结合能量、高的电荷载流子迁移率以及长载流子寿命(K.Lin,J.Xing,L.N.Quan,F.P.G.de Arquer,X.Gong,J.Lu,L.Xie,W. Zhao,D.Zhang,C.Yan,W.Li,X.Liu,Y.Lu,J.Kirman,E.H.Sargent,Q.Xiong,Z.Wei,Nature 2018,562,245.)，其中，全无机钙钛矿(CsPbX₃,X＝Cl,Br,I)尤其展示了不可思议的性能，包括了强而窄的荧光发射，优异的热稳定性，以及低的湿度敏感性。这些理想的特性表明了全无机钙钛矿材料可以被扩展到许多其他光学和电相关领域。

电致化学发光描述了由电极表面调制电位触发的激发物质在能量弛豫过程中发生的光电发射现象，它是电学和光学的结合。理论上，由于全无机钙钛矿材料光电性能，其似乎是量身定做的电致化学发光发射体。然后直到最近其电致化学发光现象才被报道，CsPbBr₃纳米晶体可以通过自湮灭或者共反应机理获得ECL信号(Y.Huang,M.Fang,G.Zou,B.Zhang,H. Wang,Nanoscale 2016,8,18734；J.Xue,Z.Zhang,F.Zheng,Q.Xu,J.Xu,G.Zou,L.Li,J.J.Zhu, Anal.Chem.2017,89,8212.)。不幸的是，由于他们对水的固有脆弱性，这些电致化学发光过程都只能在有机体系中实现。因此，深层次的全无机钙钛矿纳米材料的水相性质尚未受到关注，其电化学氧化还原性质、电致化学发光机理以及纳米晶体在水溶液中的表面状态仍有待进一步研究。由于其与水分的内在亲和性，使得电致化学发性能较差，很容易被破坏，阻碍了它们在正常条件下的潜在应用(W.Ke,M.G.Kanatzidis,Nat.Commun.2019,10,965；A. Loiudice,S.Saris,E.Oveisi,D.T.L.Alexander,R.Buonsanti,Angew.Chem.Int.Ed.2017,56, 10696.)。遗憾的是，到目前为止可靠的全无机钙钛矿纳米材料的电致化学发光应用还没有实现。

发明内容