Aggregation-Induced Electrochemiluminescence of Copper Nanoclusters by Regulating Valence State Ratio of Cu(I)/Cu(0) for Ultrasensitive Detection of MicroRNA

电化学发光 化学 纳米团簇 检出限 生物分子 纳米材料 线性范围 价(化学) 生物传感器 纳米技术 纳米颗粒 色谱法 材料科学 生物化学 有机化学
作者
Xiang Lian,Lin-Lei Liu,Ruo Yuan,Yaqin Chai
出处
期刊:Analytical Chemistry [American Chemical Society]
卷期号:95 (9): 4454-4460 被引量:12
标识
DOI:10.1021/acs.analchem.2c05029
摘要

In this work, Cu nanoclusters (Cu NCs) with strong aggregation-induced electrochemiluminescence (AIECL) as emitters were used to construct an ECL biosensor for ultrasensitive detection of microRNA-141 (miR-141). Impressively, the ECL signals enhanced with the increased content of Cu(I) in the aggregative Cu NCs. When the ratio of Cu(I)/Cu(0) in aggregative Cu NCs was 3.2, Cu NCs aggregates showed the highest ECL intensity, in which Cu(I) could enhance the cuprophilic Cu(I)···Cu(I) interaction to form rod-shaped aggregates for restricting nonradiative transitions to obviously improve the ECL response. As a result, the ECL intensity of the aggregative Cu NCs was 3.5 times higher than that of the monodispersed Cu NCs. With the aid of the cascade strand displacement amplification (SDA) strategy, an outstanding ECL biosensor was developed to achieve the ultrasensitive detection of miR-141, whose linear range varied from 10 aM to 1 nM with a detection limit of 1.2 aM. This approach opened an avenue to prepare non-noble metal nanomaterials as robust ECL emitters and provided a new idea for detection of biomolecules for diagnosis of disease.
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