[發(fā)明專(zhuān)利]一種基于紙芯片的熒光共振能量轉(zhuǎn)移檢測(cè)汞離子的方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201610043793.4
• 申請(qǐng)日: 2016-01-22
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN105527266A
• 公開(kāi)（公告）日: 2016-04-27
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李花;方雪恩;孔繼烈
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 復(fù)旦大學(xué)
• 主分類(lèi)號(hào): G01N21/64
• 分類(lèi)號(hào): G01N21/64
• 代理公司: 上海正旦專(zhuān)利代理有限公司 31200
• 代理人: 陸飛;盛志范

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于紙芯片微流控技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種檢測(cè)汞離子的方法。

背景技術(shù)

汞是一種可以在生物體內(nèi)積累的毒物，它很容易被皮膚以及呼吸和消化道吸收。水俁病是汞中毒的一種。汞破壞中樞神經(jīng)組織，對(duì)口、粘膜和牙齒有不利影響。長(zhǎng)時(shí)間暴露在高汞環(huán)境中可以導(dǎo)致腦損傷和死亡。盡管汞的沸點(diǎn)很高，但在室內(nèi)溫度下飽和的汞蒸氣已經(jīng)達(dá)到了中毒計(jì)量的數(shù)倍。是一種對(duì)人體極具生理毒性的重金屬離子。

紙作為一種二維的材料，具有吸水性好、比表面積大、環(huán)保、生物相容性好等優(yōu)點(diǎn)，此外由于它的易加工成型性，近年來(lái)被人們廣泛重視。自2007年whitesides課題組開(kāi)展了紙芯片上的檢測(cè)技術(shù)后，紙芯片的應(yīng)用在科研上得到迅速地發(fā)展。并利用紙芯片的特點(diǎn)成功的研制出驗(yàn)孕試紙條、血糖試紙條以及其他的病原體檢測(cè)試紙條等。人們不僅關(guān)注于紙芯片的低成本，更關(guān)注于紙芯片給人們帶來(lái)的便利，但是現(xiàn)如今的紙芯片制作相對(duì)比較麻煩，而且需要一些后期的處理。

所以形成一種方便快捷的紙芯片制作方法迫在眉睫。

熒光共振能量轉(zhuǎn)移（fluorescenceresonanceenergytransfer，F(xiàn)RET），是距離很近的兩個(gè)熒光分子間產(chǎn)生的一種能量轉(zhuǎn)移現(xiàn)象。當(dāng)供體熒光分子的發(fā)射光譜與受體熒光分子的吸收光譜重疊，并且兩個(gè)分子的距離在10nm范圍以?xún)?nèi)時(shí)，就會(huì)發(fā)生一種非放射性的能量轉(zhuǎn)移，即FRET現(xiàn)象，使得供體的熒光強(qiáng)度比它單獨(dú)存在時(shí)要低的多（熒光猝滅），而受體發(fā)射的熒光卻大大增強(qiáng)（敏化熒光）。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提出了一種能夠快速、直接、低價(jià)地檢測(cè)汞離子的方法，同時(shí)為可視化檢測(cè)提供基礎(chǔ)。

本發(fā)明的提出檢測(cè)汞離子的方法，是一種基于紙芯片的熒光共振能量轉(zhuǎn)移檢測(cè)汞離子的方法，具體是以紙芯片為為載體，利用熒光能量共振轉(zhuǎn)移（FRET）的方法檢測(cè)重金屬汞離子，根據(jù)Cy3熒光染料標(biāo)記Hg²⁺適配體（Cy3-Hg²⁺-aptamer）能特異性結(jié)合Hg²⁺形成T-Hg²⁺-T結(jié)構(gòu)的性質(zhì)，以Cy3-Hg²⁺-aptamer作為熒光報(bào)告分子，氧化石墨烯作為熒光淬滅劑，快速、低成本、直接地檢測(cè)Hg²⁺。

本發(fā)明的基于紙芯片的熒光共振能量轉(zhuǎn)移檢測(cè)汞離子的方法，具體操作步驟如下：

1、利用紙芯片切割機(jī)完成紙芯片的設(shè)計(jì)與切割；紙芯片材質(zhì)為玻璃纖維；

2、用氧化石墨烯處理紙芯片（紙芯片上滴加4.0-5.0μL氧化石墨烯，自然晾干）；

3、向經(jīng)氧化石墨烯處理的紙芯片上滴加Hg²⁺適配體：Cy3-Hg²⁺-aptamer，然后再向此紙芯片上加入事先配制好的汞離子溶液；暗處反應(yīng)10min-30min；

4、在530-600nm激發(fā)光波長(zhǎng)下，用熒光倒置顯微鏡激發(fā)，得到熒光恢復(fù)圖片，用數(shù)碼相機(jī)將熒光恢復(fù)圖片記錄下來(lái)（此過(guò)程在暗處操作）。

本發(fā)明中，紙芯片一般采用圓形，直徑：2.00mm-3.0mm，厚度：0.2mm-0.5mm。

本發(fā)明中，用于紙芯片處理的氧化石墨烯濃度為0.5-1.0mg/mL。

本發(fā)明中，Hg²⁺適配體：Cy3-Hg²⁺-aptamer濃度為5.0-10.0μM。

本發(fā)明中，汞離子溶液的濃度為0.2-1000μM，由PBS緩沖液配制，調(diào)節(jié)pH到7.2-7.4。

本發(fā)明中，用到的紙芯片切割機(jī)為普通的家用式切割機(jī)。

本發(fā)明中，檢測(cè)時(shí)所用的儀器為熒光倒置顯微鏡和數(shù)碼相機(jī)。

與現(xiàn)有報(bào)道相比，本發(fā)明具有操作簡(jiǎn)單、成本低、快速直接等有益效果：

1、本發(fā)明方法采用紙芯片切割機(jī)直接將玻璃纖維切成想要的芯片，無(wú)需后續(xù)處理，方法簡(jiǎn)單易操作；

2、本發(fā)明方法的紙芯片材質(zhì)為玻璃纖維，由于玻璃纖維固有的強(qiáng)度使得紙芯片易于切割，而且可以達(dá)到微米級(jí)別，以及超強(qiáng)吸水性加速了反應(yīng)的速度；

3、本發(fā)明方法的數(shù)據(jù)處理環(huán)節(jié)采用熒光倒置顯微鏡和數(shù)碼相機(jī)分別來(lái)激發(fā)和收集數(shù)據(jù)，降低了檢測(cè)成本，簡(jiǎn)化了實(shí)驗(yàn)過(guò)程，而且通過(guò)獲取的照片可以直接得出實(shí)驗(yàn)結(jié)論。

附圖說(shuō)明

圖1基于紙芯片的熒光共振能量轉(zhuǎn)移檢測(cè)汞離子的原理圖。

圖2基于紙芯片的熒光共振能量轉(zhuǎn)移檢測(cè)汞離子的熒光電子照片。