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2D Zn-based metal-organic framework as an efficient electrochemiluminescence emitter: a novel inner filter effect-based ECL biosensor for trace detection of bisphenol A
Analytica Chimica Acta ( IF 5.7 ) Pub Date : 2024-11-20 , DOI: 10.1016/j.aca.2024.343416 Qingyuan Song, Xueling Shan, Ding Jiang, Wenchang Wang, Guohong Dai
Analytica Chimica Acta ( IF 5.7 ) Pub Date : 2024-11-20 , DOI: 10.1016/j.aca.2024.343416 Qingyuan Song, Xueling Shan, Ding Jiang, Wenchang Wang, Guohong Dai
The potential hazards of bisphenol A (BPA) to the environment have become a global concern. Herein, 2D Zn-based metal-organic framework nanosheet (2D Zn-MOF) and MnCO3 nanocomposite (Zn-MOF-MnCO3), an efficient electrochemiluminescence (ECL) probe was first synthesized and constructed for trace detection of BPA. Owing to the elimination of the aggregation-induced quenching (ACQ) effect of polycyclic aromatic hydrocarbons (PAHs), the leaf-like Zn-MOF exhibited a satisfactory ECL signal. The MnCO3, which has excellent biocompatibility, showed excellent ECL efficiency in the presence of K2S2O8. With the covalent binding of Zn-MOF and MnCO3, we demonstrated that the ECL intensity and stability of Zn-MOF-MnCO3 improved significantly. In addition, the inner filter effect (IFE) of Fe3O4-NH2 NPs toward Zn-MOF-MnCO3 had been confirmed to be the ECL quenching mechanism. Based on above strategies, the proposed ECL-IFE biosensor exhibited a trace detection ability of BPA in a wide linear range (10 fM ∼ 10 μM) with a low detection limit (4.2 fM). Further in-depth study confirmed the excellent repeatability, selectivity, and stability of sensors, which provided a fresh sensing platform for trace detection of BPA in the environment.
中文翻译:
二维锌基金属有机框架作为高效的电化学发光发射器:一种用于双酚 A 痕量检测的新型基于内滤效应的 ECL 生物传感器
双酚 A (BPA) 对环境的潜在危害已成为全球关注的问题。在此,首次合成并构建了 2D Zn 基金属有机框架纳米片 (2D Zn-MOF) 和 MnCO3 纳米复合材料 (Zn-MOF-MnCO3),一种高效的电化学发光 (ECL) 探针,用于 BPA 的痕量检测。由于消除了多环芳烃 (PAHs) 的聚集诱导淬灭 (ACQ) 效应,叶状 Zn-MOF 表现出令人满意的 ECL 信号。MnCO3 具有优异的生物相容性,在 K2S2O8 存在下表现出优异的 ECL 效率。通过 Zn-MOF 和 MnCO3 的共价结合,我们证明 Zn-MOF-MnCO3 的 ECL 强度和稳定性显着提高。此外,Fe3O4-NH 2 NPs 对 Zn-MOF-MnCO3 的内滤效应 (IFE) 已被证实是 ECL 猝灭机制。基于上述策略,所提出的 ECL-IFE 生物传感器在较宽的线性范围 (10 fM ∼ 10 μM) 内表现出 BPA 的痕量检测能力,检测限较低 (4.2 fM)。进一步的深入研究证实了传感器优异的重复性、选择性和稳定性,为环境中 BPA 的痕量检测提供了新的传感平台。
更新日期:2024-11-20
中文翻译:
二维锌基金属有机框架作为高效的电化学发光发射器:一种用于双酚 A 痕量检测的新型基于内滤效应的 ECL 生物传感器
双酚 A (BPA) 对环境的潜在危害已成为全球关注的问题。在此,首次合成并构建了 2D Zn 基金属有机框架纳米片 (2D Zn-MOF) 和 MnCO3 纳米复合材料 (Zn-MOF-MnCO3),一种高效的电化学发光 (ECL) 探针,用于 BPA 的痕量检测。由于消除了多环芳烃 (PAHs) 的聚集诱导淬灭 (ACQ) 效应,叶状 Zn-MOF 表现出令人满意的 ECL 信号。MnCO3 具有优异的生物相容性,在 K2S2O8 存在下表现出优异的 ECL 效率。通过 Zn-MOF 和 MnCO3 的共价结合,我们证明 Zn-MOF-MnCO3 的 ECL 强度和稳定性显着提高。此外,Fe3O4-NH 2 NPs 对 Zn-MOF-MnCO3 的内滤效应 (IFE) 已被证实是 ECL 猝灭机制。基于上述策略,所提出的 ECL-IFE 生物传感器在较宽的线性范围 (10 fM ∼ 10 μM) 内表现出 BPA 的痕量检测能力,检测限较低 (4.2 fM)。进一步的深入研究证实了传感器优异的重复性、选择性和稳定性,为环境中 BPA 的痕量检测提供了新的传感平台。