组成图示
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传感器类型
电化学发光(ECL)生物传感器
检测对象
腺苷（adenosine）；样品基质：PBS缓冲液（磷酸盐缓冲液，pH 7.4）
检测原理
ssDNA1通过Au–S作用固定于金电极，ssDNA2含腺苷适配体并与ssDNA1杂交固定，其3′端连接Ru-SNPs。无腺苷时，Ru-SNPs中的Ru(bpy)3^2+在DBAE共反应物存在下于电极表面发生ECL反应，产生较强光信号。加入腺苷后，适配体优先与腺苷结合形成腺苷–适配体复合物，发生结构开关，使ssDNA2/Ru-SNPs从电极表面解离，ECL强度下降。ECL强度下降值与腺苷浓度对数呈线性关系。Ru-SNPs每颗粒含数千个Ru(bpy)3^2+，起到信号放大作用；反应后通过高浓度腺苷或热水洗脱并重新杂交可再生。
检测灵敏度
LOD: 3.0 × 10−11 mol L−1（S/N = 3）；线性范围: 1.0 × 10−10–5.0 × 10−6 mol L−1；回归方程: I/a.u = −246.8 log C(adenosine) −1489.1；R = 0.9960
效应效果
该传感器对腺苷具有较高选择性：在腺苷浓度为5.0×10−9 mol L−1时，加入8.0×10−6 mol L−1的鸟苷、胞苷和尿苷均无明显干扰。稳定性方面，与5.0×10−9 mol L−1腺苷反应前后的RSD分别为5.1%和3.8%（n=7）。传感器可通过高浓度腺苷或热水处理再生，连续重复使用30次后ECL信号仍保持初始值的91%。与已有光学和电化学方法相比，其检出限更低、线性范围更宽，且可再生性有利于节省时间和试剂，适合腺苷及相关分子开关型ECL传感器的开发。
传感器的构成
- 基底/换能器电极：金电极（Au electrode，直径2 mm），作为工作电极提供ECL反应界面。
- 捕获探针层：ssDNA1（3′-HS(CH2)6-TCTCTTGGACCCCCTCATAACGCC5′），3′端巯基通过Au–S作用固定于金电极，用于杂交固定检测探针。
- 封闭/钝化层：6-巯基己醇（MCH），钝化金电极表面，减少非特异性吸附。
- 识别探针层：ssDNA2（5′-AGAGAACCTGGGGGAGTATTGCGGAGGAAGGT-NH2-3′），含腺苷适配体（adenosine aptamer）和互补区，与ssDNA1杂交固定。
- 信号标记/放大层：Ru-SNPs（Ru(bpy)3^2+掺杂二氧化硅纳米颗粒，直径约55±5 nm），通过DETA硅烷化和戊二醛交联连接至ssDNA2 3′端氨基，提供大量ECL发光中心。
- 电子供体/共反应物：2-(二丁基氨基)乙醇（DBAE），在PBS（pH 7.4）中作为ECL共反应物参与Ru(bpy)3^2+的ECL反应。
中文摘要
本文报道了一种基于适配体结构开关的高灵敏、高选择性电化学发光（ECL）腺苷生物传感器。首先将3′端巯基修饰的捕获探针ssDNA1通过Au–S作用固定于金电极表面，并用6-巯基己醇（MCH）钝化；随后将3′端氨基修饰、含腺苷适配体的检测探针ssDNA2与ssDNA1杂交固定，其3′端通过氨基–醛反应连接三(2,2′-联吡啶)钌(II)掺杂二氧化硅纳米颗粒（Ru-SNPs）。无腺苷时，Ru-SNPs在共反应物DBAE存在下产生ECL信号；加入腺苷后，适配体优先与腺苷结合形成腺苷–适配体复合物，使标记探针从电极表面解离，ECL强度下降。ECL强度下降与腺苷浓度对数在1.0×10−10–5.0×10−6 mol L−1范围内线性相关，检出限为3.0×10−11 mol L−1。鸟苷、胞苷和尿苷干扰小，传感器可重复使用30次后仍保持91%信号。
英文摘要
A highly sensitive and selective electrochemiluminescent (ECL) biosensor for the determination of adenosine was developed. Single DNA (capture DNA) was immobilized on the gold electrode through Au-thiol interaction at first. Another DNA modified with tris(2,2'-bipyridyl) ruthenium(II)-doped silica nanoparticles (Ru-SNPs) that contained adenosine aptamer was then modified on the electrode surface through hybridizing with the capture DNA. In the presence of adenosine, adenosine-aptamer complex is produced rather than aptamer-DNA duplex, resulting with the dissociation of Ru-SNPs-labeled aptamer from the electrode surface and the decrease in the ECL intensity. The decrease of ECL intensity has a direct relationship with the logarithm of adenosine concentration in the range of 1.0×10(-10) to 5.0×10(-6)molL(-1). The detection limit of the proposed method is 3.0×10(-11)molL(-1). The existence of guanosine, cytidine and uridine has little interference with adenosine detection, demonstrating that the developed biosensor owns a high selectivity to adenosine. In addition, the developed biosensor also demonstrates very good reusability, as after being reused for 30 times, its ECL signal still keeps 91% of its original state.