电化学发光是指在给定的电压下,电极表面的物质通过电子转移反应形成激发态后,跃迁至基态产生发光的现象。电化学发光传感器由于具有较低的背景信号、优异的稳定性和灵敏度,已成为临床辅助诊断中极为重要的一环。为提Bemcentinib采购高电化学发光传感器的检测效率,研究人员致力于开发出具有高活性、优异导电性及出色发光性能的发光材料。钛碳化铝是一种MAX相陶瓷功能材料,呈六方层状,由MX(钛和碳)片层和A(铝)原子层交替堆垛组成。M原子层和X原子层间具有离子键和强共价键,而M原子层与A原子层间具有金属键及弱共价键。在弱键被破坏后,MAX相钛碳化铝可衍生成Ti_3C_2T_xMXene纳米材料。钛碳化铝及其衍生纳米材料均具有大比表面积和良好的导电性,成为电化学发光传感器中发光材料的理想候选者。本文旨在基于电子金属-载体相互作用、单原子限域效应及功函数调控等作用机制,开发一系列基于钛碳化铝衍生纳米材料的异质结构及复合结构,并将其作为新型发光材料应用于电化学发光传感器的构建。研究内容如下:第一章,我们介绍了电化学发光的概念和机制,电化学发光传感器的种类和应用Metal bioavailability,以及钛碳化铝衍生纳米材料的电化学发光传感研究。在此基础上,阐述了本文的研究意义、思路及主要内容。第二章,我们首先探索了钛碳化铝纳米片的电化学发光性能,将银纳米粒子-钛碳化铝纳米片异质结构作为自发光法拉第笼型材料,并将其与磁性仿生囊泡结合构建电化学发光传感器。一方面,微型自发光法拉第笼有效扩展了电极表面的外亥姆霍兹平面,从而放大了发光信号。另一方面,具有高效流动性的磁性仿生囊泡极大提高了检测灵敏度。在自发光法拉第笼和磁性仿生囊泡的协同作用下,纳米传感器的性能显著增强,被用于检测人结直肠癌肿瘤组织中的野生型K-ras基因。第三章,我们将钛碳化铝刻蚀成Ti_3C_2T_xMXene纳米片,开发了限域金Pidnarulex采购单原子的Ti_3C_2T_xMXene异质结构,并基于此构建了电化学发光传感器。异质结构中的金单原子被限域在Ti_3C_2T_xMXene的空位缺陷中,在电子金属-载体相互作用下,促使共反应剂过氧化氢生成羟基自由基。同时,异质结构表面的二氧化钛加速了电子传输。异质结构的形成有助于Ti_3C_2T_xMXene电化学发光性能的提升。基于此异质结构的纳米传感器被用于检测人三阴性乳腺癌肿瘤组织中的mi RNA-187。第四章,我们进一步设计了具有硫空位的Ti_3C_2T_x-Bi_2S_(3-x)异质结构,将其与工程化脂质层组装成电化学发光传感器。一方面,Ti_3C_2T_x-Bi_2S_(3-x)异质结构上的硫空位作为有效的电子捕获位点,促进了电子注入过程,提升了电化学发光性能。另一方面,保留有脂质动力学的工程化脂质层具有优异的防污性,可以特异性捕获并融合CD63阳性外泌体。基于二者的纳米传感器被用于检测胃癌患者腹水中肿瘤外泌体的含量。第五章,我们将Ti_3C_2T_xMXene进一步制备成Ti_3C_2T_xMXene衍生量子点,并探索其电化学发光性能,开发了基于Ti_3C_2T_xMXene衍生量子点@金纳米骨复合结构的电化学发光传感器。具有表面等离子体共振效应的金纳米骨显著提高了发光信号。同时,Ti_3C_2T_xMXene衍生量子点的功函数与金纳米骨的功函数相对接近,有效抑制了由发光体和金纳米材料之间短距离电子转移引起的发光猝灭。该纳米传感器被用于测定三阴性乳腺癌患者血清中的mi RNA-26a。第六章,我们系统总结了全部研究工作,并对基于钛碳化铝衍生纳米材料的电化学发光传感器在临床辅助诊断领域的发展趋势做出了展望。