近日，南京大學(xué)夏興華課題組應(yīng)邀在《歐洲化學(xué)》上對(duì)近年來(lái)將電致熒光、電致化學(xué)發(fā)光等光學(xué)讀出反應(yīng)與封閉式雙極電極陣列結(jié)合，實(shí)現(xiàn)生物傳感和成像方面的研究進(jìn)展進(jìn)行了綜述，并對(duì)該技術(shù)面臨的挑戰(zhàn)和發(fā)展前景進(jìn)行了討論和展望。
微/納米電極具有物質(zhì)傳輸速率快、雙電層電流小、溶液電阻影響小等獨(dú)特優(yōu)勢(shì)，可用于探測(cè)如單個(gè)囊泡、液滴、細(xì)胞、亞細(xì)胞器等微小區(qū)域的電化學(xué)性質(zhì)，是生命分析研究的重要工具。進(jìn)一步將多個(gè)微/納米電極有序組裝成電極陣列，可以同時(shí)檢測(cè)不同位點(diǎn)信息，實(shí)現(xiàn)高通量電化學(xué)分析。然而，陣列電極體系中各電極引線連接和微弱電化學(xué)信號(hào)讀取方面的困難，限制了這一技術(shù)的發(fā)展。將陣列雙極電極與電致熒光、電致化學(xué)發(fā)光等光學(xué)讀出反應(yīng)結(jié)合的方法將是解決上述問(wèn)題的有效策略。一方面，雙極電極無(wú)需與外電路連接，可以省去電極連接引線的困難；另一方面，雙極電極一側(cè)目標(biāo)反應(yīng)的電流信號(hào)可以轉(zhuǎn)化為另一側(cè)的光信號(hào)，以此可獲取每根電極上的電化學(xué)信息，并實(shí)現(xiàn)高空間分辨的成像。 本綜述中，夏興華課題組圍繞封閉式雙極電極陣列及其在生物傳感和成像分析中的應(yīng)用展開(kāi)，首先介紹了雙極電極的工作原理、器件構(gòu)建及其與光學(xué)反應(yīng)（電致熒光和電致化學(xué)發(fā)光）的耦合；隨后，詳細(xì)總結(jié)了近年來(lái)以封閉式雙極電極陣列實(shí)現(xiàn)生物傳感和成像的研究進(jìn)展，其中，由作者等人發(fā)展的高密度、超均一、閉合式雙極金電極陣列，可與電致熒光或電致化學(xué)發(fā)光耦合，實(shí)現(xiàn)單細(xì)胞形態(tài)和粘附強(qiáng)度等信息的高速成像，為無(wú)標(biāo)記單細(xì)胞成像提供了有效的技術(shù)平臺(tái)；最后，論文對(duì)這一技術(shù)面臨的挑戰(zhàn)進(jìn)行了討論，并對(duì)其發(fā)展前景進(jìn)行了展望。 論文信息 Closed Bipolar Electrode Array for Optical Reporting Reaction Coupled Electrochemical Sensing and Imaging Xiang Qin, Jiao Gao, Hua-Jiang Jin, Zhong-Qiu Li, Xinghua Xia 該文收錄于《歐洲化學(xué)》“南京大學(xué)120周年校慶”特輯。 Chemistry – A European Journal DOI: 10.1002/chem.202202687
