近日，我校材料與化學(xué)工程學(xué)院“分析檢測新方法創(chuàng)新團(tuán)隊”楊芳博士在國家自然科學(xué)基金項目“空間限域加速核酸反應(yīng)動力學(xué)構(gòu)建高靈敏ECL雙信號“off-on”磁性納米傳感器”支持下，研究工作取得重要進(jìn)展，在國際知名期刊Analytical Chemistry（《分析化學(xué)》）上發(fā)表題為“Steric Engineering of Perylene Derivative Side Chains To Boost Electrochemiluminescence for High-Performance Bioanalysis”（苝衍生物側(cè)鏈的立體工程增強(qiáng)電化學(xué)發(fā)光用于高性能生物分析）的學(xué)術(shù)論文。楊芳博士為該論文第一作者及通訊作者，我校為第一署名單位。Analytical Chemistry是中國科學(xué)院分區(qū)為一區(qū)TOP期刊、自然指數(shù)期刊，最新影響因子為6.7。
傳統(tǒng)有機(jī)平面芳香烴發(fā)光材料由于分子間的π?π堆積，往往會導(dǎo)致聚集誘導(dǎo)猝滅效應(yīng)（ACQ），進(jìn)而限制其電化學(xué)發(fā)光（ECL）效率，這也成為其在生物分析領(lǐng)域應(yīng)用的主要瓶頸。針對這一難題，本論文創(chuàng)新性提出了一種“空間工程”策略，通過成功抑制苝二酰亞胺-橋聯(lián)β-環(huán)糊精（Pe?CD）聚集體中的ACQ效應(yīng)，顯著提升了其ECL性能，并實現(xiàn)了對痕量microRNA（miRNA）的高靈敏檢測。在該研究中，通過在苝二酰亞胺分子兩側(cè)引入大體積的β-環(huán)糊精（β-CD），合成出Pe?CD分子，并進(jìn)一步自組裝形成穩(wěn)定的超分子納米結(jié)構(gòu)。這一策略在分子設(shè)計中巧妙調(diào)控了苝發(fā)光核心之間的分子間距，從而有效抑制了非輻射弛豫過程，大幅提升了ECL效率。作為概念驗證，本研究以Pe?CD聚集體為發(fā)光體，結(jié)合具有靶標(biāo)富集和信號放大功能的三維DNAzyme步行器，構(gòu)建了一種高靈敏ECL生物傳感平臺，用于檢測miRNA-21。這一研究為有機(jī)平面芳香ECL發(fā)光材料的設(shè)計提供了全新思路，同時拓展了ECL技術(shù)在生物檢測領(lǐng)域的應(yīng)用邊界。
（供稿/魏琳鈺 審核/濮江 終審/張青 編輯/王穎 制作/余俊言）
