涉及缺陷的单价铜纳米晶体的化学发光现象在半自动免疫分析中的应用

《Analytical Chemistry》：Defect-Involved Chemiluminescence of Unary Copper Nanocrystals towards Semi-Automatic Immunoassay

铜纳米晶体（CuNCs）经BSA稳定后形成直接缺陷介导化学发光体系，利用K3[Fe(CN)6]氧化剂激发发光（701nm），结合柠檬酸离子还原增强效应，构建半自动免疫检测平台，对肌红蛋白检测限0.10pg/mL，线性范围0.25-1000pg/mL，且稳定可储存，提供新型无标记化学发光探针方案。

　　

铜的一元纳米晶体（NCs）常被用作催化剂、敏化剂以及化学发光（CL）过程中的能量转移介质。本文提出了一种基于铜纳米晶体（CuNCs）的半自动免疫检测方法，其中使用牛血清白蛋白（BSA）稳定的CuNCs（BSA-CuNCs）作为发光剂。这种生物相容性的BSA-CuNCs属于n型纳米晶体，其内源性电子与外源性注入的空穴在氧化激活剂的共同作用下能够直接发生电荷湮灭反应，从而产生闪光化学发光。六氰合铁酸钾（K₃[Fe(CN)₆]）可有效激发BSA-CuNCs产生约701纳米波长的化学发光，该波长超过了所有市售化学发光试剂盒的检测范围。此外，共存的柠檬酸根离子还能进一步还原被空穴激发的BSA-CuNCs，增强发光强度。在柠檬酸缓冲液中，BSA-CuNCs与K₃[Fe(CN)₆]的组合被用于商业化半自动体外检测（IVD）设备中，用于检测肌红蛋白。该方法相比市售化学发光试剂盒具有更好的检测性能：线性响应范围为0.25至1000 pg/mL，检测限为0.10 pg/mL（信噪比S/N = 3）。BSA-CuNCs可安全地储存在纯水中，并用于蛋白质标记，而不会发生意外沉淀，这可能为分子标记型化学发光试剂盒提供一种替代方案。