[發明專利]一種負載金納米粒子的銅離子比色檢測試紙

有效

• 申請號: 202010081581.1
• 申請日: 2020-02-06
• 公開（公告）號: CN111189821B
• 公開（公告）日: 2021-01-29
• 發明（設計）人: 彭池方;鄭蓉;魏新林;王正武
• 申請（專利權）人: 江南大學
• 主分類號: G01N21/78
• 分類號: G01N21/78;G01N33/18
• 代理公司: 哈爾濱市陽光惠遠知識產權代理有限公司 23211
• 代理人: 仇鈺瑩

本發明公開了一種負載金納米粒子的銅離子比色檢測試紙，屬于分析化學技術領域。所述試紙上負載金納米粒子；所述試紙為T形試紙；所述試紙上負載金納米粒子是指在經PVP溶液潤濕后的試紙的檢測區域滴加AuNPs溶液。本發明將試紙與金納米粒子比色檢測Cu²⁺的方法相結合，實現Cu²⁺的快速檢測，20min即可完成檢測；構建了一種快速、簡單和便攜性好的比色檢測Cu²⁺的試紙；可直接通過肉眼識別顏色變化實現Cu²⁺的定性和半定量檢測，肉眼可識別出最低檢測限的濃度為50nmol/L。

技術領域

本發明涉及一種負載金納米粒子的銅離子比色檢測試紙，屬于分析化學技術領域。

背景技術

銅是人體必須的微量元素，廣泛分布于生物組織中，當人體內銅的含量低于正常含量時，會影響人體內氧化還原反應速率、酶的轉錄等重要代謝過程；但當人體內銅含量過量，它可以促進生物體內過量的活性氧產生，導致細胞損傷或者誘導細胞凋亡，短期來說引發胃腸道紊亂，長期下來會損傷肝臟和腎臟。此外，銅也是環境中常見的重金屬污染物之一。因此，建立高效靈敏、操作簡便的銅離子檢測方法至關重要。目前應用于銅離子檢測的方法主要有原子光譜吸收法、共振散射光譜法、電感耦合等離子體質譜法等。

近年來，金納米(AuNPs)由于其獨特的光學和電學特性，被廣泛應用于檢測方法的建立。AuNPs具有較強的表面等離子體共振吸收能力和較高的消光系數。由于分散的AuNPs和聚集的AuNPs表面等離子體共振吸收的差異，AuNPs溶液由紅色變成紫色。基于AuNPs的誘導聚集建立的比色檢測方法被廣泛應用于檢測核酸，蛋白，重金屬等。

試紙是以紙為基底的分析裝置，將實驗檢測過程集中到一張微小的紙片上。試紙以其成本低，便攜性高，易于制造和使用等優點，被廣泛應用于醫療診斷、環境監測、食品質量檢測等方面。在試紙檢測方法中，最常用的檢測方法是比色法，可以通過肉眼識別、拍照記錄等來比較反應后的顏色變化和強度，實現的定性或定量分析。由于試紙檢測的便捷性，在試紙上實現金納米粒子比色傳感，具有廣泛的應用前景。

發明內容

本發明的主要目的在于將基于金納米粒子比色檢測銅離子的方法與試紙相結合，構建出一種能簡單快速的比色檢測Cu²⁺的試紙。本發明基于如下銅離子比色傳感檢測原理：L-半胱氨酸可以與AuNPs表面通過Au-S鍵相連接，導致AuNPs聚集。當銅離子存在時，可以催化O₂氧化L-半胱氨酸生成二硫化胱氨酸，減少游離的巰基，從而阻止由L-半胱氨酸所誘導的AuNPs聚集。在濾紙上，通過采用特殊的結構和試紙的處理，將在試紙上實現比色傳感。該發明可以用于湖水中Cu²⁺的快速檢測。

本發明的第一個目的是提供一種比色檢測試紙，所述試紙上負載金納米粒子；所述試紙形狀為T形；所述試紙上負載金納米粒子是指在經PVP溶液潤濕后的試紙的檢測區域滴加AuNPs溶液。

本發明的第二個目的是提供一種比色檢測試紙的制備方法，所述方法包括以下步驟：

(1)試紙的預處理：將濾紙切割成T形，將切割好的試紙進行洗滌、干燥，獲得待用的試紙；

(2)比色檢測試紙的制備：在待用的試紙上滴加PVP溶液將試紙潤濕，在試紙的檢測區域滴加AuNPs，干燥即可得到負載金納米粒子的比色檢測試紙。

在本發明的一種實施方式中，所述T形試紙的頭部為樣品溶液滴加區域，中間身部為滴加AuNPs溶液區域；中間身部的長度小于頭部長度。

在本發明的一種實施方式中，所述T形中間身部為正方形，所述T形頭部的長、寬比為(2-4)：1。

在本發明的一種實施方式中，所述T形頭部的尺寸為(10-20)mm×5mm，T形中間身部尺寸為(5-9)mm×(5-9)mm。