An AIEgen-based 2D ultrathin metal–organic layer as an electrochemiluminescence platform for ultrasensitive biosensing of carcinoembryonic antigen

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作者
Yang Yang,Gui-Bing Hu,Wenbin Liang,Liying Yao,Wei Huang,Yong‐Jiang Zhang,Jinling Zhang,Jun-Mao Wang,Ruo Yuan,Dong‐Rong Xiao
出处
期刊:Nanoscale [Royal Society of Chemistry]
卷期号:12 (10): 5932-5941 被引量:98
标识
DOI:10.1039/c9nr10712f
摘要

In this work, a novel two-dimensional (2D) ultrathin metal-organic layer (MOL) based on the aggregation-induced emission (AIE) ligand H4ETTC (H4ETTC = 4',4''',4''''',4'''''''-(ethene-1,1,2,2-tetrayl)tetrakis(([1,1'-biphenyl]-4-carboxylic acid))) was developed and used to construct a novel electrochemiluminescence (ECL) aptasensor for ultrasensitive detection of carcinoembryonic antigen (CEA). The newly synthesized AIE luminogen (AIEgen)-based MOL (Hf-ETTC-MOL) yielded a higher ECL intensity and efficiency than did H4ETTC monomers, H4ETTC aggregates and 3D bulk Hf-ETTC-MOF. This improvement occurred not only because the ETTC ligands were coordinatively immobilized in a rigid MOL matrix, which restricted the intramolecular free rotation and vibration of these ligands and then reduced the non-radiative transition, but also because the porous ultrathin 2D MOL greatly shortened the transport distances of ions, electrons, coreactant (triethylamine, TEA) and coreactant intermediates (TEA˙ and TEA˙+), which made more ETTC luminophores able to be excited and yielded a high ECL efficiency. On the basis of using the Hf-ETTC-MOL as a novel ECL emitter and rolling circle amplification (RCA) as a signal amplification strategy, the constructed ECL aptasensor exhibited a linear range from 1 fg mL-1 to 1 ng mL-1 with a detection limit of 0.63 fg mL-1. This work has opened up new prospects for developing novel ECL materials and is expected to lead to increased interest in using AIEgen-based MOLs for ECL sensing.
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