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1研究背景
近年来，电化学发光（ECL）技术因其在生物成像、免疫分析、基因分析和化学传感等领域的广泛应用而受到广泛关注。鲁米诺-H2O2 ECL系统因其低激发电位和高量子产率而备受青睐，但其稳定性和H2O2的毒性限制了其应用。为了解决这些问题，研究人员开发了具有优异氧进化反应（OER）特性的电催化材料，以促进水的电解产生氧气（O2）和活性氧物种（ROS），从而增强鲁米诺的ECL效率。然而，这些材料通常具有纳米或微米级尺寸，导致比表面积小，限制了鲁米诺-H2O系统的效能。为了克服这一挑战，研究人员合成了具有大比表面积的亚1纳米镍钼酸盐纳米线（NiMoO4 S1 NWs），以提供更多的活性位点，增强OER性能，从而提升鲁米诺的ECL。
2成果简介
在这项研究中，研究人员合成了亚1纳米镍钼酸盐纳米线（NiMoO4 S1 NWs），这些纳米线因其大比表面积而提供了更多的活性位点，显著增强了OER性能，进而提升了鲁米诺的ECL。研究发现，NiMoO4 S1 NWs产生的大量ROS在增强鲁米诺ECL强度中起着关键作用。此外，研究人员还成功构建了基于NiMoO4 S1 NWs的ECL生物传感器，用于高灵敏度检测SARS-CoV-2的核衣壳蛋白。3图文导读
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图1 展示了NiMoO4 S1 NWs的合成示意图、透射电子显微镜（TEM）图像、高分辨透射电子显微镜（HRTEM）图像、元素分布、傅里叶变换红外光谱（FT-IR）谱图、X射线衍射（XRD）图谱、氮气吸附-脱附等温线以及X射线光电子能谱（XPS）全谱。![]()
图2 展示了NiMoO4 S1 NWs和NiMoO4 NWs的OER极化曲线、Tafel曲线、ECL性能比较以及NiMoO4 S1 NWs/鲁米诺/GCE的ECL强度与重复电位扫描的关系。![]()
图3展示了NiMoO4 S1 NWs电极在空气、N2和O2饱和溶液中的ECL强度比较、添加1 mM自由基清除剂后的ECL强度比较、O2•−、•OH和1O2自由基的EPR谱图，以及NiMoO4 S1 NWs作为共反应促进剂增强鲁米诺ECL的机制。![]()
图4 展示了基于NiMoO4 S1 NWs的ECL生物传感器用于N蛋白检测的DNA扩增策略和设计的ECL生物传感器的构建。![]()
图5 展示了H1、H2和T2反应的12%聚丙烯酰胺凝胶电泳（PAGE）分析、CRISPR-Cas12a激活的PAGE分析、不同电极的电化学阻抗谱（EIS）以及不同电极的ECL响应。![]()
图6 展示了生物传感器对N蛋白浓度依赖的ECL行为和所提出生物传感器的选择性。 4小结
本研究中，研究人员利用亚1纳米镍钼酸盐纳米线（NiMoO4 S1 NWs）显著增强了鲁米诺-H2O ECL系统的发射，实现了对SARS-CoV-2 N蛋白的高灵敏度检测。NiMoO4 S1 NWs因其超细结构和大比表面积，提供了更多的活性位点以促进OER电催化反应，有效生成ROS，增强鲁米诺-H2O系统的ECL强度。这项研究首次将亚1纳米纳米材料应用于ECL检测中，不仅为构建超灵敏ECL生物传感器提供了基础，也扩展了亚1纳米纳米材料的应用。通过结合NiMoO4 S1 NWs出色的ECL增强能力和CRISPR-Cas12a及CHA的卓越信号放大能力，实现了对N蛋白的超灵敏检测，显示出在COVID-19感染早期诊断中的巨大潜力。文献：
https://doi.org/10.1002/smll.202407321
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