基于纳米材料和多T碱基DNA序列的汞离子荧光传感器制备

来源 :济南大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:Moon_____light
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
随着化学传感分析技术的深入发展,荧光分析技术在物质识别和物质检测方面发挥着越来越重要的作用,为发展新型的高灵敏分析检测技术提供了强大的理论依据和技术支持。荧光分析检测技术是一项先进的分析检测技术,它比光谱法、质谱法等方法都应用的更加普及和广泛,这与荧光分析技术所具备的一系列优点是分不开的。荧光分析检测方法最大的特点是:分析灵敏度高、选择性强和操作简单。本论文以荧光化学分析为技术背景,结合新型纳米材料和多T碱基DNA序列制备了几种汞离子荧光传感器,主要工作如下:1)基于吖啶橙/氧化石墨烯和多T碱基DNA序列制备汞离子荧光传感器用于水样中汞离子含量的检测。氧化石墨烯(GO)与吖啶橙(AO)会通过静电作用和π-π共轭作用吸附在一起形成GO/AO复合物,从而两者之间发生荧光共振能量转移,使得AO的荧光信号被GO猝灭。多T碱基DNA序列(P2和H-G4)可以特异性识别汞离子(Hg2+)并与之反应,形成胸腺嘧啶-汞离子-胸腺嘧啶(T-Hg2+-T)结构和G-四联体结构。G-四联体结构能够夺取原本吸附在GO上的AO,使AO远离GO表面,阻断荧光共振能量转移过程,从而使体系的荧光信号得以恢复。通过对体系荧光信号的监测,即可定量检测目标物Hg2+,可检测范围为0.5-50 nM,检测限(LOD)为0.17 nM。2)基于多T碱基DNA序列调控的量子点自组装制备汞离子荧光传感器用于水样中汞离子含量的检测。我们设计了两段富T碱基的DNA序列(P1和P2),分别将其连接在碲化镉量子点(CdTe QDs)上,得到P1-QDs和P2-QDs,用于识别和检测汞离子。当向检测体系中加入目标物Hg2+后,由于T-Hg2+-T结构的形成,原本分散的量子点会被拉近,进而发生聚集现象,同时伴随着荧光信号的减弱和发射峰位的红移,这就给我们检测Hg2+提供了两种不同的信号模式。可检测范围为0-100 nM,检测限为3.33 nM。3)基于P-FAM/氧化石墨烯制备汞离子荧光传感器用于水样中汞离子含量的检测。其中,FAM是一种荧光染料,作为此荧光传感器的荧光信号发射源。氧化石墨烯(GO)在该荧光传感器中作为猝灭剂使用,可以对FAM的荧光进行有效猝灭。P-FAM是一段被荧光染料FAM标记的富T碱基DNA序列,可以用来识别检测Hg2+。当传感体系中没有Hg2+时,P-FAM呈现随机线圈构象,会吸附在GO表面,发生荧光猝灭。当传感体系中含有Hg2+时,由于T碱基与Hg2+发生反应,形成T-Hg2+-T结构,P-FAM构象发生改变,呈现发卡型构象而不会吸附在GO表面,不会发生荧光猝灭现象。依据传感体系中有无Hg2+时的荧光信号变化,就可以实现对Hg2+的检测。可检测范围为0-120 nM,检测限为3.33 nM。4)基于铜纳米簇/二氧化锰和多T碱基DNA序列制备汞离子荧光传感器用于水样中汞离子含量的检测。其中,铜纳米簇(dsDNA-CuNCs)是荧光信号发射源,MnO2纳米片是荧光猝灭剂,可以有效猝灭dsDNA-CuNCs的荧光。在dsDNA-CuNCs上有一段富T碱基的DNA序列,可以用来特异性识别检测Hg2+。当传感体系中含有目标物Hg2+时,dsDNA-CuNCs上那段富T碱基的DNA序列会与Hg2+反应生成T-Hg2+-T结构而形成双链结构。当传感体系中没有目标物Hg2+时,dsDNA-CuNCs上那段富T碱基的DNA序列呈现的是一种自由的线性构象。当向该体系中加入猝灭剂MnO2纳米片时,MnO2纳米片会选择性吸附dsDNA-CuNCs,即只吸附没有与Hg2+发生反应的那部分dsDNA-CuNCs,两者之间发生荧光共振能量转移,发生荧光猝灭现象。这样,我们就可以依据传感体系的荧光信号大小实现对Hg2+的检测。可检测范围为0-200nM,检测限为5nM。
其他文献
锂硫电池有高达2600 Wh kg-1的能量密度和硫电极具有1675 m Ah g-1的理论比容量,同时硫单质还拥有储量丰富、价格低廉、环境友好且无毒等优势,备受全世界研究人员的重视。本
目的:通过分析肝硬化患者血清前白蛋白浓度及变化,分析其对肝硬化患者评估肝脏功能及预后的临床意义。方法:选取2017年9月至2019年1月河北医科大学第二医院收治的201例肝硬化
N2O作为主要的温室气体之一,增温效果达到CO2的296倍。大气中有25%N2O来源于农田土壤,因此研究减少N2O排放量的方法,并应用到农田土壤中对发展生态农业具有重要意义。本研究
家蚕(Bombyx mori)是我国一种重要的经济昆虫,其吐出的蚕丝具有很高的经济价值,在服饰、医疗和化妆品等方面都有广泛的用途。然而,家蚕杆状病毒容易感染家蚕,引起家蚕群体爆发
硫化氢(H2S)作为一种新型气体信号分子,在维持体内稳态和调节生理过程中起重要作用。家蚕(Bombyx mori)是一种具有重要经济价值的模式昆虫。H2S对家蚕生长发育的调控及机理尚未见
卫辉市地处南太行山麓,是华北平原向太行山的过渡地带,水资源丰富,具有“豫北水城”的美誉。卫辉故有城,今城始建于东魏时期。其地理位置优越,交通便捷,是我国中原地区南北交
野火包括林火,灌丛火和草原火。东亚的林地资源、草地资源十分丰富。森林是陆地生态系统的主体,是陆地上最庞大复杂,多物种、功能与效益的生态系统。草原是陆地生态系统重要
目的:炎症性肠病(inflammation bowel disease,IBD)被誉为“绿色癌症”,主要特征为慢性炎症以及组织损伤,其中约20%的患者可进展成结肠癌。近年来我国IBD发病率持续增加,但是
随着现代工业与科技的快速发展,地球上的不可再生资源被持续开发和利用,资源短缺和环境污染等问题日趋严重。人们迫切寻找可以替代化石燃料并可以循环使用的绿色能源,包括风
我国夏热地区夏季高温湿热且时间持久,极大地影响了室外空间的光热舒适性,降低了室外空间夏季日间时段的使用率。随着近年来城市空间趋向追求精细化、品质化,人们也越来越重