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光电化学(PEC)检测是将光激发与电化学检测相结合的新型分析方法。由于光激发与检测过程的有效分离,光电化学传感器具有背景信号低、灵敏度高、仪器操作简便和分析速度快等优点。光活性材料直接影响光电化学传感器的灵敏度,是光电化学传感器最重要的组成部分。聚吲哚是一类具有良好光电活性的p型有机导电聚合物材料,在可见光照射下具有稳定的光电流信号。此外,聚吲哚还具有稳定性好、电化学活性高、比表面积大和易于修饰等优点,在光电化学传感器领域具有良好的应用前景。不同的官能团对聚吲哚的光电活性和稳定性也有一定的影响。本论文制备了具有良好光电活性的聚吲哚基纳米复合材料,并且将其应用于构建高灵敏度的光电化学传感器。主要内容如下:1.基于有机-无机型聚(5-醛基吲哚)/氧化镍异质结的光电化学适体传感器检测黄曲霉毒素B1基于聚(5-醛基吲哚)/氧化镍(P5FIn/NiO)异质结构建了一种检测黄曲霉毒素B1(AFB1)的阴极光电化学适体传感器。由于有机材料和无机材料之间的协同效应,通过水热合成法和电化学聚合法制备的P5FIn/NiO异质结具有良好的光电活性。P5FIn与NiO之间的带隙匹配有利于光生电子的快速转移,从而提高材料的电子-空穴分离率。蜂窝状的P5FIn/NiO异质结具有比表面积大和生物相容性好的优点,为生物分子的固定提供了良好的平台。带氨基的AFB1适体链通过与P5FIn的醛基形成亚氨键被修饰在电极表面。该适体传感器检测AFB1的线性范围为0.005-50 ng mL-1,检出限为1.5 pg mL-1。另外,该适体传感器还具有优良的稳定性、选择性和重现性,在实际样品检测中也表现出优异的性能。该传感器在食品安全检测中具有潜在的应用价值。2.基于聚(5-醛基吲哚)/聚(3,4-乙烯二氧噻吩)复合材料的分离型光电化学适体传感器检测凝血酶传统的光电化学传感器通常将光电活性材料与生物识别分子置于同一电极,在这种模式中,检测过程可能会对光活性材料造成损害,造成假阴性的检测结果。本章节通过两步电化学沉积的方法在ITO电极表面制备聚(5-醛基吲哚)/聚(3,4-乙烯二氧噻吩)(P5FIn/PEDOT)纳米复合材料,并以此作为光电极,将erGO修饰的ITO作为检测电极,制备了检测凝血酶(TB)的分离型光电化学传感器。通过能级计算确定P5FIn与PEDOT的能级呈阶梯式分布,这有利于电子和空穴的转移。在可见光激发下,P5FIn/PEDOT复合材料具有比纯P5FIn更强的光电活性。褶皱状形貌的erGO具有良好的导电性、生物相容性和大表面积,TB适体链通过π-π堆积的方式被固定在检测电极的表面。检测电极与TB温育后,erGO表面的适体链被剥离下来,导致光电信号增强,实现对TB的特异性检测。该分离型光电化学适体传感器具有0.0001-10 nM的宽检测范围和0.041 p M的低检测限。实验结果表明该分离型光电化学传感器具有良好的稳定性、重现性、选择性和实际样品分析性能,说明该传感器在早期癌症的临床诊断中具有潜在的应用价值。3.基于p-n型聚(5-羧基吲哚)/三氧化钨异质结的比率型光电化学免疫传感器检测前列腺抗原羧基中的p-π共轭效应可以加强聚吲哚的电子离域,所以聚(5-羧基吲哚)具有良好的光电活性,然而聚(5-羧基吲哚)较差的稳定性限制了其在光电化学领域的应用。光电化学传感器单一信号的检测模式可能存在仪器或环境误差造成光电流信号波动的弊端,将比率型检测模式与光电化学分析结合起来的策略可以有效降低环境变化而产生的背景信号干扰。本章节制备了p-n型聚(5-羧基吲哚)/三氧化钨(P5ICA/WO3)异质结。P5ICA与WO3之间的N-W键可以增强P5ICA的稳定性;二者之间的能级匹配作用也增加了异质结对可见光的利用率,有效地降低了异质结中的电子-空穴重组。基于P5ICA/WO3异质结构建了比率型的光电化学传感器用于检测前列腺抗原(PSA)。比率型的检测模式降低了传感器的背景信号,提高了其灵敏度,该传感器具有0.0005-50 ng mL-1的检测范围和0.12 pg mL-1的低检出限。另外,该比率型的光电传感器在PSA检测中具有良好的准确性和选择性,并且在实际样品分析中具有良好的回收率和准确度,说明该比率型传感器在生物分析领域具有潜在的应用价值。