DOI: 10.1016/j.talanta.2021.122270
經證實,血清中過量的游離銅可誘發阿爾茨海默氏癥等神經退行性疾病,因此測定血清中銅(II)離子(Cu2+)的含量對人體健康檢測具有重要意義。在本文中,研究者通過血清銅的發光“開-關”識別機制開發了一種即時檢測(POCT)平臺。以檸檬酸(CA)和六水硝酸銪為原料,采用水熱法制備了微米級銪配位聚合物粒子(Eu-CPs),并將其成功負載于2,6-吡啶二甲酸(DPA)和聚乙烯醇(PVA)的混合物中,以形成電紡納米纖維膜(ENFFs)。當激發波長為280nm時,所制備的Eu-CPs/DPA/PVA ENFFs在618nm處顯示紅色發射,由于DPA與Eu3+的天線效應,量子產率為22.2%。此外,Cu2+可以通過與DPA配位來選擇性地猝滅強發光,從而阻斷天線效應。這樣一來,就可以成功地在2-45μM的范圍內檢測到Cu2+,檢測限為1.3μM,這與過量游離銅誘發的神經退行性疾病的臨床測試要求十分吻合。最后,作為概念驗證,將該POCT平臺用于檢測加標血清樣品中的游離銅,回收率達到101.1%-105.2%,這表明該平臺在臨床試驗中具有很大的應用潛力。
圖1.Eu-CP/DPA/PVA ENFFs的高通量制備。
圖2.Eu-CP的表征。(A)Eu-CPs的SEM成像(插圖,粒度分布)。(B)Eu-CPs的XPS全掃描光譜。(C)Eu-CPs的FT-IR光譜。(D)Eu-CPs的TEM圖像和EDS映射圖像。
圖3.Eu-CPs/DPA/PVA ENFFs的表征。(A)ENFFs的SEM成像。(B)在250nm-300nm的不同激發波長下ENFFs的FL發射光譜。(C)在280nm激發下Eu-CPs/DPA/PVA ENFFs、DPA/PVA ENFFs和Eu-CPs/PVA ENFFs的熒光光譜(插圖,在254nm紫外燈下的照片)。(D)在280nm激發下,有無Cu2+情況下ENFFs的熒光光譜(插圖,在254nm紫外燈下的照片)。
圖4.DPA和Cu2+的相互作用研究。(A)在溶液狀態下Eu-CPs、DPA、Cu2+、Eu-CPs/DPA、DPA/Cu2+和Eu-CPs/DPA/Cu2+的UV-Vis吸收光譜。(B)溶液狀態下DPA、Cu2+和DPA/Cu2+的循環伏安曲線。綠色圓圈表示出現了一個新的峰。
圖5.使用多模式微孔板讀數器和紫外燈,在不存在和存在Cu2+的情況下,反應條件對Eu-CPs/DPA/PVA ENNFs熒光強度的影響。(A)DPA的紡絲濃度。Eu-CPs:0.6mg/mL,DPA:1、5、10、20、50mM;PVA:136mg/mL;靜電紡絲時間:20分鐘;BR緩沖液:0.2M,pH3.5;λex=280nm。(C)靜電紡絲時間。Eu-CPs:0.6mg/mL,DPA:10mM;PVA:136mg/mL;靜電紡絲時間:10、20、30、40、50分鐘;BR緩沖液:0.2M,pH3.5;λex=280nm。(E)溶液的pH值。Eu-CPs:0.6mg/mL;DPA:10mM;PVA:136mg/mL;靜電紡絲時間:20分鐘;BR緩沖液:0.2M,pH1.8、3.5、5.62、7.4、9.38、11.38;λex=280nm。(B),(D)和(F)是在254nm紫外燈下的對應照片。
圖6.Eu-CPs/DPA/PVA ENFFs對Cu2+檢測的熒光響應和選擇性。(A)ENFFs的熒光強度隨Cu2+濃度的增加而變化。(B)在254nm紫外燈下,ENNFs的顏色隨Cu2+濃度的增加而變化。(C)在40μM Cu2+或150μM其他離子和氨基酸存在下ENNFs的FL響應(插圖,在254nm紫外燈下的照片)。Eu-CPs,0.6mg/mL;DPA,10mM;PVA,136mg/mL;靜電紡絲時間:20分鐘;0.2M BR緩沖液的pH值為3.5;λex=280nm。