[發(fā)明專利]一種拉曼超靈敏檢測汞離子的方法

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• 申請日: 2020-08-24
• 公開（公告）號: CN114088679A
• 公開（公告）日: 2022-02-25
• 發(fā)明（設計）人: 尹永梅;郗日沫;劉倩
• 申請（專利權）人: 南開大學
• 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(fā)明涉及到生物技術領域，特別涉及應用表面增強拉曼傳感器檢測汞離子的領域。該方法包括以下步驟：表面增強拉曼信號放大體系的構建和汞離子的檢測。該表面增強拉曼信號放大系統(tǒng)結合了拉曼檢測的高靈敏度以及T?Hg?T堿基對對汞離子的高特異性識別能力，實現(xiàn)了汞離子的超高靈敏檢測，具有超高檢測靈敏度和選擇性的優(yōu)勢，同時該信號放大系統(tǒng)操作簡單、方便，為汞離子的靈敏檢測提供了一種新的選擇。

技術領域

本發(fā)明涉及到生物技術領域，特別涉及應用表面增強拉曼傳感器檢測汞離子的領域。

背景技術

隨著重工業(yè)的發(fā)展，重金屬離子污染成為日益嚴重的環(huán)境問題。重金屬離子難以降解，并 隨著生物鏈的富集最終到達人類體內(nèi)，對人類的健康造成嚴重的威脅。

在多種重金屬污染中，國家對汞離子的檢測靈敏度要求是最高的。因此，建立靈敏檢測汞 離子的方法早已成為研究重點。目前，已經(jīng)報道的汞離子檢測方法包括：原子熒光光譜法， 冷蒸氣原子吸收光譜法，原子發(fā)射光譜法和電感耦合等離子體質(zhì)譜法等。但是，隨著各種新 型技術的出現(xiàn)，如表面等離子共振，拉曼光譜等手段也應用在了微量汞離子的檢測中。

其中，利用傳感器來檢測汞離子的應用也越來越多。主要是因為傳感器的靈敏度、可行性 強等特點。在傳感器的構建過程中，關鍵技術在于汞離子的識別探針，因為該識別探針關系 到檢測方法的靈敏度和特異性，這兩個至關重要的參數(shù)。多種汞離子識別探針中，Hg2+與 DNA中的胸腺嘧啶(T堿基)通過協(xié)同配位形成T-Hg2+-T結構的探針具有結構穩(wěn)定和特異 性強的優(yōu)勢，已被研究工作者證實。

但是，目前檢測汞離子的方法一般只適用于簡單的樣品體系，比如：水、唾液、尿等。而 在復雜樣品系統(tǒng)中，汞離子的高靈敏檢測仍然存在一定的困難。

基于以上所述，本發(fā)明擬利用T-Hg2+-T結構，并借助簡單的雜交鏈式反應，實現(xiàn)信號放 大的目的，同時結合表面增強拉曼的高靈敏度特性，提高Hg2+的檢測限，并將此方法應用于 組成復雜的生物樣品中，提高方法的可應用性。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種應用表面增強拉曼傳感器檢測汞離子的方法，該表面增強拉曼 傳感器結合了拉曼的高靈敏度特性以及T-Hg-T堿基對對汞離子的高特異性識別能力，實現(xiàn)汞 離子的超高靈敏檢測。

本發(fā)明的技術方案：一種應用表面增強拉曼傳感器檢測汞離子的方法，包括以下步驟：

A)、等離子金芯片的制備

陽離子載玻片分別用丙酮，甲醇，乙醇，娃哈哈純凈水超聲，放入HAuCl4中，劇烈震蕩 下加入30％的氨水，劇烈震蕩后，用娃哈哈純凈水清洗3次。之后將載玻片立即浸入NaBH4 溶液，震蕩1min后取出清洗。最后直接將載玻片放入體積比1∶1的HAuCl4和NH2OH·HCl 生長液中震蕩5min，靜置10min，即可。

B)、拉曼傳感器的建立

步驟A中制備的等離子金芯片用N2吹干后，加入捕獲探針(C1)室溫孵化4h，洗凈之后加 入Hg2+溶液和互補DNA(C2)反應2h。之后加入疊氮基團修飾的預先95℃變性的發(fā)夾DNA(H1和H2)，室溫反應。最后加入DBCO偶聯(lián)的拉曼分子，反應結束后用DMSO清 洗3次，氮氣吹干，用顯微共聚焦拉曼光譜儀檢測拉曼信號。

C)、Hg2+選擇性的檢測

為了驗證探針對Hg2+識別的選擇性，將步驟B中檢測的汞離子換成其他的陽離子，包括Na+， K+，Ca2+，Al3+，Cu2+，Cr3+，F(xiàn)e2+，Ba2+，Mg2+，Co2+，Mg2+，F(xiàn)e3+。實驗步驟與步 驟B相同。

D)、復雜樣品中汞離子的檢測