Porous Complex-Mediated Dual Emission of Porphyrins for the Electrochemiluminescence Bioassay

化学 电化学发光 光化学 组合化学 检出限 色谱法
作者
Yu Wen,Jun Yang,Guomin Yang,Ruo Yuan,Shanshan Hu,Shihong Chen
出处
期刊:Analytical Chemistry [American Chemical Society]
卷期号:96 (4): 1427-1435 被引量:8
标识
DOI:10.1021/acs.analchem.3c03406
摘要

Although porphyrins make up a promising class of electrochemiluminescence (ECL) luminophors, their aggregation-caused quenching (ACQ) characteristics lead to inferior ECL efficiency (ΦECL). Furthermore, current application of porphyrins is limited to cathodic emission. This work creatively exploited a cage-like porous complex (referred to as SWU-1) as the microreactor to recede the ACQ effect while modulating dual ECL emission of meso-tetra(4-carboxyphenyl)porphine (TCPP), which self-assembled with SWU-1 to form TCPP@SWU-1 nanocapsules (TCPP@SWU-1 NCs). As the microreactor, SWU-1 not only effectively constrained TCPP aggregation to improve electron–hole recombination efficiency but also improved stability of anion and cation radicals, thus significantly enhancing the dual emission of TCPP. Compared with TCPP aggregates, the resulting TCPP@SWU-1 NCs exhibited significantly enhanced anodic and cathodic emission, and their ΦECL was increased by 8.7-fold and 3.9-fold, respectively. Furthermore, black hole quencher-2 (BHQ2) can simultaneously quench anodic and cathodic signals. TCPP@SWU-1 NCs coupling BHQ2 conveniently achieved an ECL ratio detection of miRNA-126, and the limit of detection (S/N = 3) was 4.1 aM. This work pioneered the development of the cage-like porous complex SWU-1 as the microreactor to alleviate defects of the ACQ effect and mediate dual emission of TCPP. The coupling of dual-emitting TCPP@SWU-1 NCs and dual-function moderator BHQ2 created a novel single-luminophor-based ratio system for bioanalysis and provided a promising ECL analysis approach for miRNA-126.
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