电化学发光剂、生物检测试剂及电化学免疫测试方法技术

本发明专利技术提供了一种电化学发光剂、生物检测试剂、电化学免疫测试方法。该电化学发光剂包括量子点，该量子点为CdSe/CdS/ZnS核壳量子点，CdSe为核，CdS为第一壳层，ZnS为第二壳层，量子点表面包括水溶性配体。该量子点具有优秀的电化学发光性能和稳定性。的电化学发光性能和稳定性。的电化学发光性能和稳定性。

【技术实现步骤摘要】
电化学发光剂、生物检测试剂及电化学免疫测试方法


[0001]本专利技术涉及电化学发光领域，具体而言，涉及一种电化学发光剂、生物检测试剂及电化学免疫测试方法。

技术介绍

[0002]电化学发光(ECL)是一种由电化学反应产生激发态，并由激发态返回到基态所产生的发光现象。电化学发光无需激发光源，具有低背景、高灵敏度、宽线性范围和发光过程时空可控的优势，是目前最先进的免疫分析技术之一。目前，三联吡啶钌(Ru(bpy)
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)是应用最为广泛的电化学发光分子，广泛应用于商业化的电化学发光分析检测系统中。然而，Ru(bpy)
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的荧光量子产率(PLQY)仅为4.2％，其本身的光学性质(～80nm半峰宽、百纳秒级辐射寿命、发射波长难以调节)严重限制了电化学发光分析检测的灵敏度。因此，尽管ECL被认为是目前最先进的免疫分析技术，发展高效的电化学发光体是当前ECL领域亟待解决的核心问题。
[0003]量子点(QDs)是一种尺寸小于激子波尔半径的半导体纳米晶体。受量子限域效应的影响，量子点表现出宽吸收、窄发射且发光波长随尺寸连续可调的优点。随着合成技术的不断发展，制备得到具有理想光学性质(PLQY～100％、荧光寿命单指数衰减、稳定非闪烁)的量子点已成为可能。对比QDs与Ru(bpy)
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的光学性质，QDs在ECL领域有着巨大的优势和应用前景。Bard及同事首次报道了Si量子点的电化学发光。随后，II-VI族量子点(如CdSe、CdSe/ZnSe、CdTe等)的ECL性质被广泛研究。然而，这些量子点往往只能分散于有机溶剂，不利于生化分析的应用。邹桂征教授发展了量子点的水相合成策略，并构建了基于CdSe和CdTe QDs的多色电化学发光体系。然而，目前所有用于ECL领域的量子点电化学发光性能不佳且稳定性不好，无法实际应用。因此，迫切需要发展具有高性能的水分散量子点用于电化学发光领域，真正实现量子点作为一种理想发光材料的巨大优势。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于提供一种电化学发光剂、生物检测试剂、电化学免疫测试方法，以解决现有技术中的量子点电化学发光性能不佳且稳定性不好的问题。
[0005]根据本申请的第一个方面，提供了一种电化学发光剂，上述电化学发光剂包括量子点，其特征在于，上述量子点为CdSe/CdS/ZnS核壳量子点，上述CdSe为核，上述CdS为第一壳层，上述ZnS为第二壳层，上述量子点表面包括水溶性配体。
[0006]进一步地，上述第一壳层的厚度为5～8个单层。
[0007]进一步地，上述第二壳层的厚度为2～3个单层。
[0008]进一步地，上述量子点的电化学发光峰值在549～643nm范围内可调，优选地，上述量子点的电化学发光的半峰宽小于40nm。
[0009]进一步地，上述水溶性配体为巯基羧酸类化合物。
[0010]进一步地，上述量子点为油溶性量子点原料经过水溶性配体交换反应制备得到。
[0011]进一步地，上述量子点的相对电化学发光效率为三联吡啶钌化合物的相对电化学发光效率的100倍以上。
[0012]进一步地，上述电化学发光剂在-1.2～0V电位区间连续循环伏安扫描中电化学发光强度的相对标准偏差小于1％。
[0013]根据本申请的第二个方面，提供了一种生物检测试剂，该生物检测试剂包括上述至少一种电化学发光剂、与上述电化学发光剂偶联的抗原或者抗体。
[0014]根据本申请的第三个方面，提供了一种电化学免疫测试方法，在该测试方法中，使用了如上述任意一种或多种电化学发光剂。
[0015]应用本专利技术的技术方案，通过在量子点表面包覆ZnS壳层，可以实现高性能、高稳定性的电化学发光。进一步地，通过改变量子点的结构，可以实现多种发光波长的发射，从而提高同时检测被测物质的数量。最后，量子点窄的电化学发射峰可以提高检测灵敏度。本申请的有益效果包括上述效果但不限于此。
附图说明
[0016]构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本专利技术的进一步理解，本专利技术的示意性实施例及其说明用于解释本专利技术，并不构成对本专利技术的不当限定。在附图中：
[0017]图1示出了对比例1中的量子点在配体交换前后的量子点荧光光谱变化图a和荧光衰减动力学曲线变化图b。
[0018]图2示出了对比例2中的量子点在配体交换前后的量子点荧光光谱变化图a和荧光衰减动力学曲线变化图b。
[0019]图3示出了实施例1中的量子点在配体交换前后的量子点荧光光谱变化图a和荧光衰减动力学曲线变化图b。
[0020]图4示出了对比例3中ECL体系不同电位下的ECL光谱图。
[0021]图5示出了对比例4中ECL体系不同电位下的ECL光谱图及ECL、PL光谱对比。
[0022]图6示出了实施例2的ECL体系的不同电位下的ECL光谱图及ECL、PL光谱对比图。
[0023]图7示出了对比例5中ECL体系的电流及ECL强度随电位变化图。
[0024]图8示出了实施例2的电流及ECL强度随电位变化图。
[0025]图9示出了实施例2的ECL体系稳定性测试的结果。
[0026]图10示出了对比例6中的量子点在配体交换前后的量子点荧光光谱变化图a和荧光衰减动力曲线变化图b。
[0027]图11示出了对比例7中ECL体系不同电位下的ECL光谱图。
[0028]图12示出了对比例8的电流及ECL强度随电位变化图。
[0029]图13示出了实施例3ECL体系的不同电位下的ECL光谱图。
[0030]图14示出了实施例4ECL体系的不同电位下的ECL光谱图。
[0031]图15示出了实施例5ECL体系的不同电位下的ECL光谱图。
[0032]图16示出了实施例3ECL体系的电流及ECL强度随电位变化图。
[0033]图17示出了实施例4ECL体系的电流及ECL强度随电位变化图。
[0034]图18示出了实施例5ECL体系的电流及ECL强度随电位变化图。
[0035]图19示出了实施例3～5的相对ECL效率柱状图。
具体实施方式
[0036]应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本申请提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本申请所属
的普通技术人员通常理解的相同含义。
[0037]结合
技术介绍
，专利技术人认为针对生物医学应用生成ECL的最佳量子点应该具有自己的标准，而不是基于理想荧光发光建立的量子点设计原理，ECL和荧光发光两者具有区别和联系。
[0038]根据本申请的第一个方面，提供了一种电化学发光剂，上述电化学发光剂包括量子点，量子点为CdSe/CdS/ZnS核壳量子点，上述CdSe为核，上述CdS为第一壳层，上述ZnS为第二壳层，量子点表面包括水溶性配体。专利技术人发现油转水的配体交换过程会在量子点表面引入大量表面缺陷，而表面缺陷的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种电化学发光剂，所述电化学发光剂包括量子点，其特征在于，所述量子点为CdSe/CdS/ZnS核壳量子点，所述CdSe为核，所述CdS为第一壳层，所述ZnS为第二壳层，所述量子点表面包括水溶性配体。2.根据权利要求1所述的电化学发光剂，其特征在于，所述第一壳层的厚度为5～8个单层。3.根据权利要求1所述的电化学发光剂，其特征在于，所述第二壳层的厚度为2～3个单层。4.根据权利要求1所述的电化学发光剂，其特征在于，所述量子点的电化学发光峰值在549～643nm范围内可调，优选地，所述量子点的电化学发光的半峰宽小于40nm。5.根据权利要求1所述的电化学发光剂，其特征在于，所述水溶性配体为巯基羧酸类化合物。6.根...

【专利技术属性】
技术研发人员：苏彬，彭笑刚，曹芷源，舒宇飞，殷俊，
申请(专利权)人：纳晶科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：