En comparación con la electroquimioluminiscencia anódica eficiente de luminol (ECL), la desventaja de la ECL cátodica es que el luminol no puede ser oxigenado electroquímicamente de manera directa y la conversión eficiente del oxígeno disuelto (DO) como coreactante en especies reactivas de oxígeno (ROS) es pobre, lo que limita su aplicación.
Por lo tanto, es necesario desarrollar un catalizador funcional adecuado para el sistema ECL de luminol-DO para desencadenar directamente la ECL cátodica. En este estudio se propuso una estrategia de modulación del microentorno de coordinación. El heteroatómico P fue dopado en el catalizador de átomo único de cobre (P/Cu SAs@CN), mejorando significativamente la emisión cátodica ECL en el sistema luminol-DO. El catalizador P/Cu SAs@CN facilita una ruta de reacción de reducción de oxígeno con tres electrones, generando abundantes ROS, especialmente radicales hidroxilo, que amplifican la emisión ECL oxidando aniones de luminol.
Simultáneamente, se desarrolla un biosensor de amplificación dual de señal mediante la integración de ciclos de reciclaje de objetivo mediados por la enzima APE1 y ciclos de cizallamiento catalizados por DNAzyme. El biosensor logra una detección ultrasensible del miRNA-320d, un biomarcador del cáncer colorrectal metastásico, con el límite de detección de 0,158 fM. Este trabajo no solo aclara la relación mecánica entre la generación de ROS impulsada por ORR y el aumento de ECL, sino que también proporciona una plataforma versátil para diseñar aceleradores avanzados de coreacción, lo que puede ayudar a abordar las demandas críticas en diagnósticos clínicos.
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