[發明專利]一種基于雜交鏈式反應信號放大技術檢測金屬離子的方法

在審

• 申請號: 201610337544.6
• 申請日: 2016-05-21
• 公開（公告）號: CN107402249A
• 公開（公告）日: 2017-11-28
• 發明（設計）人: 張艷麗;李海燕;龐鵬飛;王紅斌
• 申請（專利權）人: 云南民族大學
• 主分類號: G01N27/48
• 分類號: G01N27/48
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明涉及一種基于雜交鏈式反應信號放大技術檢測重金屬銀離子的方法，屬于分析化學或環境監測技術領域。利用自組裝技術，將富含C堿基的核酸鏈S1通過Au?S鍵固定到金包裹的磁性納米粒子表面。銀離子（Ag⁺）存在時，二茂鐵標記的富含C堿基的核酸鏈S2通過C?Ag⁺?C結構與S1形成雙鏈DNA。當加入二茂鐵標記的發夾結構DNA H1和H2后，在S2的誘導作用下H1和H2發夾結構打開并在磁性納米粒子表面發生交雜鏈式反應，形成的復合物在金磁電極表面通過磁性富集實現電化學響應信號的放大。根據電化學信號的增強實現溶液中的Ag⁺濃度的測定，該法具有高靈敏度、高選擇性、簡單、快速等特點。

技術領域

本發明屬于分析化學或環境監測技術領域，具體涉及一種基于磁性納米粒子和雜交鏈式反應信號放大技術檢測重金屬銀離子的電化學方法。

背景技術

銀作為一種貴金屬有著極好的光學、電學和殺菌特性，因而廣泛地應用于能源、攝像、醫藥等各個行業。因此，必然會有一些含銀的殘留物被排放到水體環境中，對水生生物和人類健康產生潛在的威脅。銀離子（Ag⁺）能通過食物鏈或者飲用水進入人體，導致機體內的含硫酶失活，還可以與胺、咪唑等各種代謝產物結合而導致各種疾病，如腸胃炎、神經紊亂、精神疲勞、風濕、軟骨打結、成纖維細胞等對人體健康造成危害。因此，發展快速測定微量Ag⁺的方法十分重要。研究表明，金屬離子能選擇性的結合到天然或人工合成的DNA堿基上，形成以金屬介導的堿基對，通過寡核苷酸結構的變化來檢測金屬離子。類似地，Ag⁺能特異性識別胞嘧啶（C）-胞嘧啶（C）錯配，形成穩定的C-Ag⁺-C 結構，這促使了Ag⁺傳感檢測方法的快速發展。

磁性納米粒子是近年來發展起來的一種新型納米材料，由于磁性納米粒子具有特殊的磁導向性、超順磁性、易清洗、易分離，以及表面可連接生化活性功能基團等特性，使其在核酸分析、臨床診斷、靶向藥物、細胞分離和酶固定化等領域的應用得到了廣泛的發展。磁性納米粒子的這些特性可以顯著地提高生物傳感器檢測的靈敏度，縮短生化反應時間，提高檢測通量，為生物傳感器領域的應用開辟了廣闊的前景。雜交鏈式反應（hybridization chain reaction）是一種僅依靠一對交叉互補的寡核苷酸發夾探針便可對目標核酸進行放大檢測的方法，且不依賴蛋白酶。

本發明利用磁性納米粒子和雜交鏈式反應作為信號放大技術，基于Ag⁺能特異性識別胞嘧啶（C）-胞嘧啶（C）錯配并形成穩定的C-Ag⁺-C 結構，再用電化學手段作為檢測方法，實現對痕量重金屬Ag⁺高靈敏度、高選擇性的檢測。為了增加分析速率和穩定性，磁納米粒子表面發生雜交鏈式反應形成的長鏈DNA復合物采用磁性金電極吸附固定，該方法具有簡單、快速、靈敏度高等優點。

發明內容

本發明的目的之一是設計不同序列的DNA，構建一種快速、靈敏的電化學傳感器。

本發明的目的之二是提供一種基于磁性納米粒子和雜交鏈式反應放大技術聯用構建電化學傳感器的制備方法。

本發明的目的之三是將構建的電化學傳感器用于重金屬離子的高靈敏、快速檢測。

本發明的技術方案如下：

1. 一種基于磁性納米粒子和雜交鏈式反應放大技術聯用構建重金屬離子電化學傳感器