[發明專利]一種核酸適配體基光電化學檢測汞離子的方法

無效

• 申請號: 201310586598.2
• 申請日: 2013-11-19
• 公開（公告）號: CN103558275A
• 公開（公告）日: 2014-02-05
• 發明（設計）人: 薛延;石建軍;李紅波;王偉
• 申請（專利權）人: 安徽理工大學
• 主分類號: G01N27/30
• 分類號: G01N27/30
• 代理公司: 北京雙收知識產權代理有限公司 11241
• 代理人: 王菊珍

技術領域

本發明涉及分析測試領域，尤其是涉及一種可應用于環境監測的檢測汞離子的方法。

背景技術

汞離子是常見的污染物之一，其可以通過微生物的作用轉變成劇毒的甲基汞，由食物鏈進人人體，引起汞中毒事件。目前檢測汞離子的方法有，例如原子光譜法、分子光譜法、離子色譜法、電化學法及免疫分析法等。然而每種方法都至少有下列缺點之一，如設備昂貴、方法復雜、耗時、靈敏度不高、試劑毒性大等特點。因此發明新的分析方法克服上述缺點尤其必要。光電化學檢測是一種新穎的測試方法，該方法是基于光激發光電信標導致電子-空穴對的分離，在合適的偏電位條件下，實現電子在分析物、半導體及電極上快速傳遞，從而形成光電流，經過識別元件特異性結合的分析物能夠定量地影響光電流的變化，從而實現對分析物的光電化學檢測。就放大信號而言，目前采取的方法主要有金屬或非金屬摻雜半導體、異質結半導體的構建、染料敏化半導體、等離子體增強光電信號的設計。然而這些方法都是基于光電信標方面的考慮及設計，抑制載流子對的復合，從而增強光電信號及進一步地提高光電化學檢測靈敏度。

發明內容

本發明要解決的技術問題是提供一種核酸適配體基光電化學檢測汞離子的方法，其基于核酸適配體的特異性識別機理，采用槲皮素銅配合物作為光敏劑及還原劑的雙重優點，可以起到雙重放大光電信號的作用，且具備方便、簡便、超靈敏、經濟、高特異性等特點。

一種核酸適配體基光電化學檢測汞離子的方法，采用構建的“On-Off”型核酸適配體基光電化學傳感器用于檢測不同濃度的汞離子；所述“On-Off”型核酸適配體基光電化學傳感器是基于槲皮素銅敏化苝四羧酸-氧化石墨烯異質結的光電化學傳感器。其基于槲皮素銅配合物作為光敏劑及還原劑的雙重優點，可以起到雙重放大光電信號的作用，且具備方便、簡便、超靈敏、經濟、高特異性等特點。構建好的“On-Off”型核酸適配體基光電化學傳感器于0.1mol?L^-1磷酸鹽緩沖溶液中、在偏電位0.2V及大于450nm的光輻射下采用電流-時間技術檢測不同濃度的汞離子。可以實現汞離子的超靈敏及特異性檢測，檢出限為3.3fmol?L^-1。

本發明的方法，其中所述“On-Off”型核酸適配體基光電化學傳感器的構建方法為：

（1）制備苝四羧酸/氧化石墨烯異質結；

（2）取苝四羧酸/氧化石墨烯異質結溶液滴涂于玻碳電極表面于室溫下晾干制得苝四羧酸/氧化石墨烯異質結修飾電極；

（3）將氨基化T堿基（適配體）固定于經EDC-NHS活化后的苝四羧酸/氧化石墨烯異質結修飾電極表面；

（4）接著用TE緩沖液（Tris-HCl+1mmol/L?EDTA）淋洗其表面，然后，將0.25～1μmol?L^-1的氨基化T堿基溶液滴涂其電極表面，于4℃下溫育過夜后用TE緩沖液淋洗其表面；然后，取0.25～1μmol?L^-1的Poly?A溶液滴涂其電極表面，于37℃下溫育后用TE緩沖液淋洗其表面；最后，將5～20μmol?L^-1的槲皮素銅乙醇溶液滴涂其電極表面，于37℃下溫育后用TE緩沖液淋洗其表面。

本發明的方法，其中所述步驟（1）中苝四羧酸/氧化石墨烯異質結的一種可實施的優選的制備方法如下：配制1×10^-4mol?L^-1的苝四羧酸DMF溶液和1mg?mL^-1的氧化石墨烯溶液，然后苝四羧酸溶液和氧化石墨烯溶液以5：1的體積比充分混合、靜置，即生成苝四羧酸/氧化石墨烯異質結。

本發明的方法，其中所述步驟（3）中修飾電極的一種可實施的優選的活化方法如下：將20μL5mmol?L^-1EDC和10mmol?L^-1NHS的pH7.4的Tris-HCl溶液滴至苝四羧酸/氧化石墨烯異質結修飾電極表面，并于室溫下活化1～2h。

本發明的方法解決了如下的技術問題：

1、拓展可見光的吸收，提高了光電轉化效率；

2、抑制半導體電子-空穴對的復合；

3、促進電子-空穴對的有效分離，提高光生電子的生成比率；

4、構建槲皮素銅敏化苝四羧酸-氧化石墨烯異質結基光電化學傳感平臺并將其用于汞離子超靈敏及特異性檢測。