郭维亮/戴志晖教授团队在化学权威期刊《JACS》上发表电化学发光领域重要研究成果

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近日，我校化科院郭维亮副教授/戴志晖教授团队在电化学发光领域取得重要研究成果。相关工作以“Gold Microbeads Enabled Proximity Electrochemiluminescence for Highly Sensitive and Size-Encoded Multiplex Immunoassays”为题发表在《美国化学会志》上（JACS, 2023, 145, 16026-16036）。JACS（IF = 15）是化学领域公认的权威期刊。
        电化学发光（ECL）是由电化学反应触发的化学发光，具有低背景、高灵敏度和时空可控等特点，已成为生化传感检测，尤其是体外诊断领域的主流的信号转导技术。虽然基于磁微粒的电化学发光免疫分析已成功商业化，但由于其电化学发光信号主要依赖于低氧化电位路径产生，发光效率受短寿命共反应剂自由基的扩散距离的严格限制，使得在灵敏度和检测通量等方面仍有较大的提升空间。发展高灵敏的多重免疫分析技术对于医学研究和临床诊断具有重要意义。

        郭维亮副教授/戴志晖教授团队提出了一种基于金微粒（GMBs）的邻近电化学发光，以提高电化学发光免疫分析的灵敏度和检测通量。首先，研究者验证了GMBs作为球形超微电极，触发溶液相ECL反应过程。然后，将GMBs作为导电固相载体用于构建电化学发光免疫分析体系。由于共反应剂分子的电化学氧化可以发生在GMBs表面，使得共反应剂自由基扩散到发光探针的距离降低至100 nm左右。与磁微粒（依赖传统的低氧化电位路径）相比，金微粒表面发生的邻近电化学发光的信号翻转频率增加了21.7倍，从而提高了检测灵敏度。另一方面，邻近电化学发光路径突破了共反应剂自由基的扩散距离短的限制，能够发展基于金微粒尺寸编码的多重电化学发光免疫分析体系，实现了在同一样本中同时检测与心肌梗死相关的4种生物标志物。
        该工作结合了磁微粒免疫分析易分离和平板阵列分析通量高等优势，有望进一步减少样品消耗量、缩短检测时间和降低成本。此外，该工作不仅为理解电化学发光机理提供了新见解，还有望推动电化学发光多重免疫分析的实际应用。
         论文信息：我校化科院2022级博士研究生杨新蕊为该论文第一作者，2020级硕士研究生杭俊梦为共同第一作者，戴志晖教授和郭维亮副教授为通讯作者，南京师范大学为第一通讯单位。该工作还得到了合作者浙江大学苏彬教授和南京大学雷建平教授等的帮助和指导，在此表示感谢。
        文章来源：南京师范大学
        戴志晖，南京师范大学教授。1994年毕业于南京师范大学，获理学学士学位，1999年毕业于南京师范大学，获理学硕士学位，2004年在南京大学获得分析化学博士学位，现为南京师范大学教授，博士生导师。近5年已主持3项国家自然科学基金面上项目和教育部新世纪优秀人才支持计划。2010年获教育部自然科学一等奖（第三完成人），2009年获全国电化学青年奖，2015年所指导的博士生论文获江苏省优秀博士论文。2012年获江苏省六大人才高峰计划，2011年、2013年、2015年获江苏省333高层次人才培养工程，2006年获江苏省“青蓝工程”优秀青年骨干教师。目前担任《化学通报》和《Scientific Reports》编委，担任第五届DNA纳米技术国际会议联席主席。