[發明專利]一種檢測汞離子的表面增強拉曼傳感器

在審

• 申請號: 201910578715.8
• 申請日: 2019-06-28
• 公開（公告）號: CN110186902A
• 公開（公告）日: 2019-08-30
• 發明（設計）人: 陳俊華;高金娥
• 申請（專利權）人: 武漢中科志康生物科技有限公司
• 主分類號: G01N21/65
• 分類號: G01N21/65
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明屬于重金屬檢測領域，具體涉及一種檢測汞離子的表面增強拉曼傳感器。本發明通過制備Au@Ag@Fe₃O₄@RGO磁性復合材料，在Au@Ag@Fe₃O₄@RGO磁性復合材料表面修飾TAMRA?DNA?SH探針構建一種檢測汞離子的SERS傳感器，加入汞離子后，DNA堿基序列中胸腺嘧啶（T）與汞離子作用，生成T?Hg²⁺?T結構，使得原本直鏈狀態的DNA彎曲成為莖環結構，這種構象使得拉曼探針分子TAMRA與Au@Ag顆粒之間的間距縮短，產生較大的SERS增強效應，獲得較強的拉曼信號，從而實現對汞離子的高靈敏度檢測。

技術領域

本發明屬于重金屬檢測領域，具體涉及一種檢測汞離子的表面增強拉曼傳感器。

背景技術

汞俗稱水銀，是唯一一種在正常狀態下呈液態的金屬。它的毒性很大，可以通過呼吸道進入體內，進而通過血液傳播全身。汞的應用非常廣泛，在工業中如化工以及電子行業中應用較廣，日常生活中我們見到的汞一般是應用存在于溫度計中。在西方，汞最早被用來提取白銀，后來，汞被大量應用于提取金礦中的黃金。

隨著經濟的發展，重金屬污染已經成為一個嚴重的環境問題，特別是汞離子等重金屬污染物嚴重破壞了生態環境并危害著人類健康。美國環境保護署規定的飲用水中汞離子的最大殘留量為10nM。目前，常用的汞離子檢測方法有很多，如共振散射光譜分析儀，酶聯免疫吸附試驗，原子吸收光譜分析，熒光分析和比色法分析等。這些方法對汞離子的最低檢測限可達nM水平。眾所周知，汞離子會通過食物鏈進入人體消化系統，并在人體內富集，即使微量的汞離子也會嚴重危害人體健康。因此，對汞離子實現更高靈敏度的檢測仍然具有重要意義。

近幾年，隨著納米技術的發展，涌現出許多高靈敏檢測方法，特別是表面增強拉曼光譜，檢測靈敏度可達單分子檢測水平。表面增強拉曼散射（Surface-enhanced Ramanscattering, SERS），是指當一些分子吸附在金（Au）、銀（Ag）等貴金屬粗糙表面時，分子的拉曼散射強度被放大的現象。它具有以下優點：（1）靈敏度高：SERS增強因子可達10¹⁴~10¹⁵，有利于實現對超低濃度甚至單分子水平的待測物水平分析檢測。目前已報道的SERS傳感器可以實現對fM級別的DNA的定量分析檢測。（2）特異性強：每種分子都有與之匹配的特征拉曼光譜，即便是具有相同分子組成的同分異構體，在拉曼光譜中也能找到兩者的區別。（3）多元分析：拉曼光譜的半寬峰通常很窄，約20nm，遠低于熒光光譜的半峰寬（100~200nm），有利于實現多元分析檢測。（4）檢測條件相對簡單：檢測幾乎不受外界環境的干擾且待測物不需要進行復雜的預處理。

磁性納米顆粒是一類納米級尺寸的磁性材料，在外部恒定磁場的作用下能夠發生定向位移和富集。磁性納米顆粒經過修飾之后與待檢測物實現特異性結合，在外部磁場作用下可以對低濃度的待檢測物進行富集檢測進而獲得更靈敏的檢測結果。因而，已經被廣泛用于分離提純以及生物檢測方面。本發明通過在Au@Ag@Fe₃O₄@RGO磁性復合材料表面修飾TAMRA-DNA-SH探針構建一種檢測汞離子的表面增強拉曼傳感器，實現對汞離子的高靈敏度檢測。

發明內容

為了克服上述缺點，本發明制備一種檢測汞離子的表面增強拉曼傳感器。本發明首先制備Au@ Ag納米顆粒，再將TAMRA-DNA-SH探針通過金-硫鍵或者銀-硫鍵修飾到Au@Ag顆粒表面，得到檢測汞離子的表面增強拉曼傳感器，該傳感器能夠高選擇性的與Hg²⁺發生反應。

首先，Au@Ag@Fe₃O₄@RGO磁性復合材料，其制備方法如下：