[發(fā)明專利]一種測定Hg2+濃度的熒光分析方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201610991891.0
• 申請日: 2016-11-11
• 公開（公告）號: CN106706575B
• 公開（公告）日: 2019-05-21
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 王永祥;耿鳳華;姜香宇;瞿鵬;徐茂田
• 申請（專利權(quán)）人: 商丘師范學(xué)院
• 主分類號: G01N21/64
• 分類號: G01N21/64
• 代理公司: 洛陽公信知識產(chǎn)權(quán)事務(wù)所(普通合伙) 41120
• 代理人: 程茗

本發(fā)明涉及一種測定Hg²⁺濃度的熒光分析方法，屬分析檢測技術(shù)領(lǐng)域，包括以下步驟：首先選兩條長度不等且同時富含T和G兩種堿基的非標(biāo)記單鏈DNA分子，分別配制成溶液，水浴處理后備用；將所得兩種溶液、硫代黃素溶液和Tris?HNO₃緩沖液進行混合，得混合液；在混合液中加入Hg²⁺，室溫震蕩30min，在450 nm下測定熒光強度值，根據(jù)測定的熒光強度值計算Hg²⁺的濃度。該方法是基于Hg²⁺誘導(dǎo)的免標(biāo)記DNA分子的雙鏈/G?四鏈體自組裝及ThT嵌入雙鏈DNA和G?四鏈體后熒光劇烈增強，不僅避免了復(fù)雜的DNA熒光標(biāo)記過程，實現(xiàn)熒光信號雙重放大，操作簡單，成本低廉，特異性好且靈敏度高。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于化學(xué)/生物傳感及分析檢測技術(shù)領(lǐng)域，具體地涉及一種測定Hg²⁺濃度的熒光分析方法。

背景技術(shù)

Hg²⁺是一種毒性很大、不能生物降解的重金屬離子。隨著工業(yè)的不斷發(fā)展，環(huán)境中的汞也不斷增加，汞被動植物吸收后，通過食物鏈的傳遞和生物的富集作用，汞離子對環(huán)境的影響，會逐步轉(zhuǎn)化為為對人類健康的影響。當(dāng)人體體內(nèi)的汞離子含量積累到一定程度時，會導(dǎo)致腦、肝臟和腎臟功能下降，嚴(yán)重時甚至死亡。

傳統(tǒng)檢測Hg²⁺的分析方法主要有電感耦合等離子體質(zhì)譜（ICP-MS）、原子吸收/熒光光譜、冷原子熒光光譜，高效液相色譜（HPLC）、離子色譜法等。雖然這些方法靈敏度高，選擇性好，但是其儀器設(shè)備昂貴，樣品前處理復(fù)雜、檢測費力、費時、成本高。

熒光傳感器是一種方便的分子識別光化學(xué)傳感器，具有選擇性好、靈敏度高、容易操作等特點，成為檢測Hg²⁺的一種非常重要的方法。目前，常用于Hg²⁺檢測的熒光材料主要有熒光量子點和有機小分子探針，但是現(xiàn)有的探針普遍存在著水溶性差、生物相容性差的缺點，這在很大程度上阻礙了它們的實際應(yīng)用。作為生物相容材料，DNA 的結(jié)構(gòu)和性能對金屬離子的影響非常靈敏，因此已經(jīng)廣泛應(yīng)用于Hg²⁺的檢測。例如，DNA分子在特殊情況下會形成雙鏈配位結(jié)構(gòu)，作為探針的DNA分子通常通過染料分子標(biāo)記制得，但標(biāo)記過程操作復(fù)雜，且成本較高。又如，G-四鏈體是一種富含G堿基的特殊結(jié)構(gòu)的DNA，他具有與相關(guān)物質(zhì)結(jié)合而發(fā)出熒光的特性，由于其結(jié)構(gòu)的特殊性，它可以選擇性地與一些目標(biāo)分子相互結(jié)合而產(chǎn)生熒光信號的變化，因此已經(jīng)被應(yīng)用于多種生物傳感器的設(shè)計中，但是，這些設(shè)計中大多存在結(jié)構(gòu)不穩(wěn)定，熒光信號不靈敏、成本高等問題。

發(fā)明內(nèi)容

針對目前Hg²⁺測定操作復(fù)雜，費時、費力，成本較高的現(xiàn)狀，本發(fā)明的目的在于提供一種測定Hg²⁺濃度的熒光分析方法，該方法是基于：沒有Hg²⁺存在時，免標(biāo)記單鏈DNA分子A和免標(biāo)記單鏈DNA分子B在溶液中處于自然的無規(guī)則卷曲狀態(tài)，此時單鏈DNA分子A和單鏈DNA分子B兩端的富G序列距離較遠(yuǎn)，無法折疊成G-四鏈體結(jié)構(gòu)。而Hg²⁺存在時，單鏈DNA分子A和單鏈DNA分子B兩端的富胸腺嘧啶（T）部分，可以特異性地結(jié)合Hg²⁺形成穩(wěn)定的T-Hg²⁺-T結(jié)構(gòu)（類雙鏈DNA結(jié)構(gòu)），這拉近了單鏈DNA分子A和單鏈DNA分子B兩端的富G序列，使其可以折疊形成G-四鏈體結(jié)構(gòu)，選擇的熒光染料硫代黃素（ThT）不僅能與雙鏈結(jié)合，而且還能嵌入G-四鏈體性中，實現(xiàn)熒光信號雙重放大，熒光強度大大增加。本方法不僅避免了復(fù)雜的DNA熒光標(biāo)記過程，操作簡單，成本低廉，而且保持了對Hg²⁺檢測的高特異性和高靈敏度。

一種測定Hg²⁺濃度的熒光分析方法，包括以下步驟：