[發明專利]一種基于上轉換NaYF4共振能量轉移的Hg2+傳感器及其檢測方法

無效

• 申請號: 201210348195.X
• 申請日: 2012-09-18
• 公開（公告）號: CN102879363A
• 公開（公告）日: 2013-01-16
• 發明（設計）人: 汪樂余;李慧
• 申請（專利權）人: 北京化工大學
• 主分類號: G01N21/64
• 分類號: G01N21/64
• 代理公司: 北京同恒源知識產權代理有限公司 11275
• 代理人: 張水俤

技術領域

本發明屬于Hg²⁺傳感器制備技術領域，特別涉及一種基于上轉換NaYF₄共振能量轉移的Hg²⁺傳感器及其檢測方法。

技術背景

隨著工業技術的發展，重金屬污染問題日趨嚴重，特別是汞污染問題。汞具有高毒性，對生物體和環境均具有極大的危害。汞具有揮發性，汞及其化合物可通過呼吸道、皮膚或消化道等不同途徑侵入人體，食物鏈對于汞有極強的富集能力，富集在人體內的汞可以對大腦的神經系統造成危害，并會引發心臟、肝臟、胃等組織和器官的疾病。因此，對于日常生活中的汞離子的檢測和監控至關重要，實現環境和生物體內汞離子實時快速有效的監測就顯得意義重大。

目前汞離子的檢測方法多種多樣，大多是集中在光譜法，如原子吸收光譜法、原子發射光譜法，分光光度法及熒光分析方法等等，大多數分析方法對儀器和樣品的要求都很高，耗時較長，在實際應用中會受到一定的限制。而熒光分子探針技術(Himali?S.，Hewage，Eric?V.Anslyn.J.AM.CHEM.SOC.2009,131,13099–13106;Tsui-Lien?Kao.J.Org.Chem.2005,70,2912-2920;Denis?Svechkarev.J.Phys.Chem.A?2011,115,4223–4230)在一定程度上彌補了其不足之處，可以實現重金屬汞離子的原位檢測，但是大多數有機熒光探針分子水溶性都不好，且其熒光壽命短，穩定性差，在實際樣品的檢測中仍然存在一定的局限性。

近年來，納米材料的發展為解決這一問題提供了新的思路。納米顆粒以其獨特的光學和磁學等性質也引起了很多研究者的興趣，其中以量子點(Ming?Li,Qiaoyi?Wang,，Xiaodong?Shi,Lawrence?A.Hornak,and?Nianqiang?Wu.Anal.Chem.2011,83,7061–7065)、聚合物納米顆粒（Chao?Ma,Fang?Zeng，Lifang?Huang,and?Shuizhu?Wu.J.Phys.Chem.B?2011,115,874–882）、碳納米管(Libing?Zhang,Tao?Li,Bingling?Li,Jing?Li?and?Erkang?Wang.Chem.Commun.,2010,46,1476–1478)、金或銀(Xun?Yuan,Teik?Jin?Yeow，Qingbo?Zhang,Jim?Yang?Lee?and?Jianping?Xie.Nanoscale,2012,4,1968–1971)為主要材料設計重金屬汞離子傳感器都有相關的報道。稀土上轉換發光材料發射譜帶窄，熒光壽命長，背景干擾小，熒光穩定，發光強，激發光穿透性強，對基質的損傷小，正是因為以上這些優異的特性，使其在細胞成像，癌癥診斷等生物領域有著潛在的應用價值（Meng?Wang,Cong-Cong?Mi?etc.ACS?Nano2009,3,1580-1585.）。為了進一步研究其在重金屬汞離子傳感器領域的實際應用價值，設計一種簡單的基于稀土上轉換發光材料FRET的Hg²⁺傳感器，達到水溶性好、高靈敏度、高選擇性、快速且低成本的檢測目的，是本發明的意義和重點所在。

發明內容

本發明的目的是提供一種基于上轉換NaYF₄共振能量轉移的Hg²⁺傳感器及其檢測方法，以克服現有的檢測技術中的缺陷和不足之處，達到高靈敏、高選擇性和低成本檢測環境中重金屬汞離子的目的。

本發明所述的基于上轉換NaYF₄共振能量轉移的Hg²⁺傳感器的制備方法為：

a.將0.02-0.1g的十二烷基肌氨酸鈉加入6-10mL去離子水中，超聲促使其完全溶解；

b.將濃度為0.1-1mg/mL的block-polymer?150-300μL、濃度為0.3-0.8mmol/mL的稀土上轉換納米顆粒100-300μL、濃度為0.5-1mg/mL的磷脂150-200μL、濃度為5-15mg/mL的曲拉通X-100量取10-50μL、濃度為3-6mg/mL的羅丹明硫代內酯200-300μL，混勻均勻后加入步驟a配制的溶液中，以上五種物質均以氯仿或者環己烷為溶劑；

c.在冰水浴、攪拌條件下用破碎粉碎儀超聲5-10min，最終形成水包油微乳液體系，超聲功率為400-600W；