济南大学魏琴：在微流控芯片上的聚集诱导电化学发光成像

微流控芯片技术可将分析化学和生物传感等领域中所涉及的基本操作单元集成到一块几平方厘米的芯片上，是目前重要的前沿技术之一。微流控芯片微尺度和功能集成的特点弥补了传统检测方法操作繁琐、成本高等缺点，检测过程减少了试剂和样品消耗，提升了检测的速度和灵敏度，满足了即时检测的新需求，已成为即时检测的有力工具。

近日，济南大学魏琴教授团队报道了一种基于DNA滚环扩增技术的微流体传感芯片，开发了高ECL效率的ECL发射体—四联苯乙烯衍生的铪金属有机框架（Hf-MOF），成功实现了对海洋污染物冈田酸（软海绵酸）的可视化分析和定量检测（图1）。相关成果以“Analysis of okadaic acid using electrochemiluminescence imaging on microfluidic biosensing chip”为题发表在生物传感权威期刊Biosensors and Bioelectronics上。

图1 用于冈田酸分析的传感器构建过程

该工作是团队近两年围绕四苯乙烯及其衍生物派生的聚集诱导电化学发光（AIECL）纳米体制备及其生物传感应用的最新进展之一。近年来，团队将AIECL分子与共价有机框架（Anal. Chem. 2024, 96, 25, 10116–10120）、金属有机凝胶（Anal. Chem. 2024, 96, 31, 12593–12597）、介孔二氧化硅（Anal. Chem. 2023, 95, 16, 6725–6731）、脂质体囊泡（Anal. Chem. 2023, 95, 24, 9139–9144）等基元相结合，可控制备了具有发光效率高、发光波长可调、理化稳定性好的AIECL纳米发光体，发展了高效ECL新体系。系统性地研究了AIECL分子在纳米材料结构中的发光机制与路径，阐述了AIECL性质与纳米材料形貌、结构及元素构成的相互作用，结合电荷转移与能量转移机理，探究并揭示了AIECL纳米材料在生物传感体系中的传感机制与规律，为高灵敏生物标志物检测新方法的研究与应用提供新思路。