Dual-mode sensing of biomarkers based on nano 3D Cu-Flo.@AuNPs-electrocatalyzed oxidation of glucose inducing in-situ H2O2-generation system

检出限 电化学发光 胶体金 生物传感器 鲁米诺 原位 化学 葡萄糖氧化酶 线性范围 化学发光 纳米颗粒 核化学 色谱法 材料科学 纳米技术 生物化学 有机化学
作者
Jianping Guo,Shijie Li,Junying Wang,Junping Wang
出处
期刊:Biosensors and Bioelectronics [Elsevier]
卷期号:198: 113820-113820 被引量:17
标识
DOI:10.1016/j.bios.2021.113820
摘要

A bimodal 3D-electrochemiluminescence (ECL) analysis method was developed, which integrated simpleness, label-free, high-throughput and real time detection together. Firstly, a novel 3D copper-based nanosheet micro-material (Cu-Flo. NMs) coupled with gold nanoparticles/Cysteine (Cu-Flo.@AuNPs-Cys) was prepared to use as the versatile label for both colorimetric and ECL techniques. The 3D-Cu-Flo.@AuNPs-Cys having glucose oxidase-like activity could catalyze glucose to produce H2O2 in situ, which was further found to be capable of exhibiting a 30.95-fold higher ECL-intensity for luminol than bare glassy carbon electrodes (GCE). Taking advantages of the 3D-Cu-Flo.@AuNPs-Cys above, a colorimetric and ECL-channel sensor (GCE/3D-Cu-Flo.@AuNPs-Cys) were constructed simultaneously for glucose detection. The fabricated sensor displayed a wide linear range (Glucose: 0.001-50 mmol L-1, AFP: 2.25 × 10-7-225 ng mL-1), impressive low limit of detection (Glucose: 1.27 × 10-7 mol L-1, AFP: 1.92 × 10-8 ng mL-1, S/N = 3) and acceptable recovery (Glucose: 94% ∼ 104%, AFP: 96.04% ∼ 102.29%) in practical sample. Furthermore, the biosensor showed ultrafast (0.5 min) analysis efficiency, high stability for 6 cyclic potential scans and satisfactory reproducibility for 7 repeated tests. These results demonstrated the proposed 3D dual-modal ECL-biosensor for biomarkers detection had a great potential in clinical diagnostics, promoting the application in biomedical researching and POCT.
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