[發明專利]基于功能化的金納米探針比色檢測飲用水或細胞中Al3+的方法

無效

• 申請號: 200910066907.7
• 申請日: 2009-05-05
• 公開（公告）號: CN101576548A
• 公開（公告）日: 2009-11-11
• 發明（設計）人: 王振新;李曉坤;孫琳琳;王金娥
• 申請（專利權）人: 中國科學院長春應用化學研究所
• 主分類號: G01N31/22
• 分類號: G01N31/22;G01N21/85;G01N1/28;G01N33/52;B22F9/24
• 代理公司: 長春科宇專利代理有限責任公司
• 代理人: 馬守忠

1、基于功能化的金納米探針比色檢測飲用水或細胞中Al³⁺的方法，其特征在于，步驟和條件如下：

1)合成作為探針的功能化的金納米粒子：

首先，按照Frens-Turkevich方法，利用檸檬酸鈉還原氯金酸制備出粒徑為13nm金粒子：將濃度為1mg/ml的五肽CALNN加入到粒徑為13nm金粒子水溶液中，使五肽CALNN在上述混合溶液中的的最終濃度為0.1mg/ml，室溫下靜置反應1小時，離心13000rpm后拋棄上清液；將離心下來的沉淀加入去離子水，再離心13000rpm后拋棄上清液；最后將離心下來的的沉淀物溶于去離子水中，得到功能化的金納米粒子探針溶液；

2)在去離子水中檢測Al³⁺

首先，將20μl，12nmol/l的功能化的金納米粒子探針溶液分別加入到180μl的16種金屬離子：Na⁺、K⁺、Ca²⁺、Mg²⁺、Ba²⁺、Zn²⁺、Fe²⁺、Cd²⁺、Cu²⁺、Ni²⁺、Co²⁺、Mn²⁺、Al³⁺、Fe³⁺、Pb²⁺和Hg²⁺的水溶液中，使每種金屬離子溶液的最終濃度分別為0.1-10μmol/l；5分鐘后，觀察溶液顏色變化；

當每種金屬離子濃度為1.5μmol/l時，僅含有Al³⁺的溶液顏色發生變化：功能化的金納米粒子探針溶液顏色的由紅色變為淺紫色，而含有其他離子的溶液顏色無變化；當溶液中Al³⁺濃度從1.5μmol/l增加至6μmol/l時，溶液顏色的變化依次為淺紫、紫色、藍紫色和藍色；當Al³⁺濃度大于6μmol/l時，溶液的顏色不再繼續變化；其它每種金屬離子在濃度小于10μmol/l時，溶液顏色均不發生明顯變化；

3)在飲用水中檢測Al³⁺

將飲用水樣用6mol/l的HCl酸化至pH?3，使飲用水中的Al轉化為Al³⁺形式；再用6mol/l的NaOH將pH調至中性，將20μL，12nmol/l的功能化的金納米粒子探針溶液加入到180μl上述處理的飲用水樣中并混合均勻，5分鐘后，觀察溶液顏色變化情況；若飲用水樣中Al³⁺的濃度小于1.5μmol/l，溶液的顏色無明顯變化，功能化的金納米粒子探針溶液顏色的紅色；若飲用水樣中的Al³⁺大于1.5μmol/l，則溶液的顏色從功能化的金納米粒子探針溶液的紅色依次向淺紫色，紫色，藍紫色，藍色方向變化；當飲用水樣中的Al³⁺濃度大于6μmol/l時，溶液的顏色不再繼續變化，依然為藍色；

4)在細胞中檢測Al³⁺

首先將子宮頸癌Hela細胞放到細胞培養基中，在體積比為5％CO₂和95％空氣的細胞培養箱中孵育24小時，孵育溫度為37℃；細胞孵育好之后，取Al³⁺的濃度分別為1、5、8、10、50和100μmol/l的上述溶液各200μl，分別加入到上述細胞培養基(DMEM)中，在體積比為5％CO₂和95％空氣的細胞培養箱中，37℃下共培養2小時，之后再用pH為7.2，成分由20mmol/l的4-羥乙基哌嗪乙磺酸和0.15mol/l的NaCl組成的緩沖溶液洗三次；再與200μl，2.4nmol/l的功能化的金納米粒子探針溶液，在體積比為5％CO₂和95％空氣的細胞培養箱中，37℃下共培養45分鐘，用上述緩沖溶液洗三次后，在光學明場顯微鏡下觀察；不同濃度的Al³⁺導致金納米粒子不同程度的聚集而使細胞呈現由淺到深的紅色：Al³⁺濃度為1μmol/l時，細胞僅能看到少量的很淺的紅色；Al³⁺濃度為5μmol/l時，細胞上的紅色變深；Al³⁺濃度為10μmol/l時，細胞上的紅色已經相當明顯；Al³⁺濃度增加至100μmol/l時，細胞上依然為明亮的的紅色；無Al³⁺共培養時，細胞上觀察不到金納米粒子聚集，顏色為無色。