Signal “On-Amplified-Off” Strategy Based on Hafnium Dioxide Nanomaterials as Electrochemiluminescence Emitters for Progesterone Detection

化学 电化学发光 纳米材料 信号(编程语言) 环境化学 纳米技术 电极 无机化学 物理化学 计算机科学 材料科学 程序设计语言
作者
Dong Xue,Qingze Zeng,Li Dai,Xiang Ren,Wei Cao,Huangxian Ju,Qin Wei
出处
期刊:Analytical Chemistry [American Chemical Society]
卷期号:95 (32): 12184-12191 被引量:3
标识
DOI:10.1021/acs.analchem.3c02861
摘要

When consumed, excess progesterone (P4)─found in food and the environment─can lead to severe illnesses in humans. Therefore, quantitative analysis of P4 is critical for identifying its hazardous levels. In this study, a novel signal "on-amplified-off" P4 detection mode was proposed, which was based on the utilization of hafnium oxide (HfO2) as a unique electrochemiluminescence (ECL) emitter, produced by calcining UiO-66(Hf). This is the first time that HfO2 has been used as an ECL emitter. HfO2 displayed excellent conductivity and a high specific surface area, allowing it to connect with numerous aptamers and produce a "signal-on" effect. Ni-doped ZnO (Ni-ZnO) acted as a coreaction accelerator, enhancing the ECL strength of HfO2 by generating more tripropylamine radicals. cDNA was labeled with Ni-ZnO, and Ni-ZnO was linked to the aptamer via base complementary pairing, affording "signal-amplified". The presence of the target molecule P4 instigated a specific binding process with the aptamer, triggering the shedding of cDNA-Ni-ZnO and resulting in "signal-off". This novel "on-amplified-off" strategy effectively improved the sensitivity and specificity of P4 analysis, introducing a practical method for detecting biomolecules beyond the scope of this study, which holds immense potential for future applications.
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