分析化学发光/化学发光传感器

D5. 化学发光传感器

化学发光与荧光相比，具有较低的背景发射优势，避免了光散射引起的噪声。然而，由于化学发光试剂不可逆地消耗，化学发光传感器比荧光传感器具有更短的使用寿命，并且由于试剂的消耗、迁移和分解，其信号具有向下漂移的趋势。将试剂固定在合适的基底上在化学发光传感器的开发中起着重要的作用。化学发光传感器的选择性和灵敏度以及使用寿命取决于试剂和基底的选择以及固定方法。

化学发光试剂通常是离子的水溶液，因此可以通过方便的方法固定在离子交换树脂上，从而获得高表面覆盖率，并通过合适的洗脱液定量释放。分析物也可以直接与固定的试剂反应。这些特性已被广泛用于制备含有固定鲁米诺或其他试剂的化学发光传感器，这些试剂通常会填充到放置在光电倍增管窗口前面的流通池中。“渗漏”阴离子/阳离子交换树脂柱，共固定鲁米诺和金属离子，如Co²⁺、Cu²⁺或[Fe(CN)₆]^3–，可以检测和测量过氧化氢等分析物，尽管这种布置会导致样品和试剂的不必要稀释，从而损害检测能力。固定的tris-(2, 2^/-联吡啶)钌(II)可以从tris-(2, 2^/-联吡啶)钌(III)再生，并且可以使用至少六个月。

酶的固定可以用于生产高活性和选择性的化学发光传感器，其中酶不会被消耗，尽管其操作稳定性有限。试剂在溶胶-凝胶二氧化硅中的封装几乎不会或不会发生结构改变，并且非常适合化学发光传感器，因为它具有光学透明性和化学稳定性。例如，封装的辣根过氧化物酶显示出高活性并具有较长的使用寿命，溶胶-凝胶固定的血红蛋白也是如此。由植物和动物组织构成的化学发光传感器具有成本、活性、稳定性和使用寿命的优势；例如，大豆组织用于尿素传感器，菠菜组织用于乙醇酸传感器。

分子印迹聚合物已被发现是制造化学发光传感器的非常有用的材料，既可以作为分子识别剂，也可以作为化学发光反应介质。可以通过这种方式成功检测的分析物包括1,10-菲咯啉和丹磺酰化氨基酸。金属氧化物颗粒有时可以捕获到膜上或柱中，包括化学发光流通池。这提供了一种简单的制造方法，可以生产出使用寿命长的传感器。二氧化锰已通过这种方式固定在海绵橡胶上，用于使用锰(IV)化学发光测定药物阿兰金。

从纳米颗粒表面的反应中检测到化学发光，为制造具有良好稳定性和耐久性的化学发光纳米传感器提供了可能性。香豆素C343是一种荧光染料，已与包封在溶胶-凝胶二氧化硅中的二氧化硅纳米粒子结合，以生产能够增强与脂质过氧化相关的弱化学发光的纳米传感器。