2025年3月，王亚韡课题组发展了自然光驱动的MOF增强化学发光新体系用于多巴胺检测，相关研究以“Enhanced Chemiluminescence Induced by Natural Light-Driven MIL-100(Fe)/TiO2 for Dopamine Detection”为题，发表于Analytical Chemistry期刊。
化学发光（CL）是一种重要的生物分析工具，具有灵敏度高、检测范围宽、操作简便等优点。但经典的H2O2-鲁米诺体系CL强度弱，且H2O2容易自分解，严重限制其在检测领域的应用。活性氧（ROS）可以与鲁米诺反应产生强CL信号，将O2作为ROS来源的光致发光技术在生物分析应用中具有很大潜力。但现有光致发光增强技术存在需强激发光源，ROS衰减速度快，重复性差等关键问题。
图1 自然光驱动的MIL-100(Fe)/TiO2-鲁米诺CL系统检测DA
本研究发现了MIL-100(Fe)/TiO2复合材料可以在温和自然光下可高效将O2转化为大量长寿命的ROS。无需添加额外氧化剂，它与鲁米诺反应会产生强烈的化学发光信号，且该发光信号重现性良好，发光强度是相同浓度下传统H2O2-鲁米诺体系的100倍。通过CL光谱、紫外可见吸收光谱、自由基猝灭实验、ESR及XPS光谱等多维度表征手段阐释了光致MIL-100(Fe)/TiO2-鲁米诺增强化学发光机理。研究表明，MIL-100(Fe)/TiO2可在自然光照射下产生光生电子，通过与表面吸附氧反应，生成超氧阴离子自由基（O2•‒），单线态氧（1O2）和羟基自由基（•OH）三种ROS。这些ROS可高效氧化鲁米诺产生强烈的直接化学发光发射。当多巴胺（DA）加入时，其化学发光强度随多巴胺浓度增加呈现显著抑制效应，且随着多巴胺浓度增大，抑制强度越强，据此成功构建了多巴胺的发光快速检测平台，为神经退行性疾病监测提供了新的可能。
该论文的第一作者为博士生蔚成卓，通讯作者为赵利霞研究员。该工作获得国家重点研究发展计划，中国科学院战略重点研究计划和国家自然科学基金的支持。
原文链接：https://pubs.acs.org/doi/full/10.1021/acs.analchem.4c07100
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