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基于等离子体增强金纳米团簇的光电化学生物传感器用于灵敏检测碱性磷酸酶活性

DOI：10.1021/acs.analchem.9b05432 期刊：Analytical Chemistry 出版年份：2020 更新时间：2025-09-23 15:19:57
摘要： 首次制备了低毒性金纳米簇修饰的Ag@SiO2（Au NCs-Ag@SiO2）纳米复合材料等离子体光电极，以提升金纳米簇的光电性能及其在生物检测中的实际应用。通过调节金纳米簇与等离子体银纳米颗粒（Ag NPs）之间的距离，由于热电子转移、局部电场、光散射效应的增强作用与非辐射能量转移的猝灭作用之间的强竞争，金纳米簇的光电流强度提高了3.8倍。进一步对比实验结果与理论模拟，深入理解了光电增强机制。此外，Au NCs-Ag@SiO2纳米复合材料成功应用于构建光致电化学（PEC）生物传感器，用于灵敏检测碱性磷酸酶活性。该PEC生物传感器表现出0.04至400 U·L-1的宽线性范围和0.022 U·L-1的低检测限。
作者： Chun-Qin Zhao，Jing Zhou，Kai-Wen Wu，Shou-Nian Ding，Jing-Juan Xu，Hong-Yuan Chen
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研究概述 实验方案 设备清单

研究目的

为了提升金纳米团簇（Au NCs）的光电性能，并通过与Ag@SiO2纳米颗粒复合将其应用于生物检测，构建一种用于灵敏检测碱性磷酸酶（ALP）活性的光电化学（PEC）生物传感器。

研究成果

金纳米团簇（Au NCs）与银@二氧化硅纳米颗粒（Ag@SiO2 NPs）的复合显著提升了Au NCs的光电性能，在两者间距约15纳米时达到最佳增强效果。所构建的光电化学（PEC）生物传感器对碱性磷酸酶（ALP）活性检测表现出高灵敏度和选择性，有望应用于实际生物样本检测。

研究不足

该研究聚焦于通过等离子体效应增强金纳米团簇的光电性能及其在碱性磷酸酶活性检测中的应用。潜在局限性包括生物传感器对其他酶或分子的选择性，以及纳米复合材料在不同环境条件下的稳定性。

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