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汞是一种危害人类健康和生态环境的全球性污染物。由于工业废水的排放,Hg2+在水环境中广泛存在,通过食物链在水生生物体内富集,残留在水产品中,很容易进入人体内。现有的检测Hg2+的方法大都需要昂贵的仪器设备、专业的技术人员以及繁琐的操作步骤。而研究发现T碱基能够与Hg2+特异性结合形成T-Hg2+-T错配结构,该结构可用于对Hg2+进行特异性识别,基于这种情况,本文提出了基于适配体功能化磁珠的荧光传感器用于检测食品和水环境中的Hg2+。该论文主要包括以下两部分:(1)利用链霉亲和素和生物素之间的特异性结合将富T碱基的核酸适配体固定在Fe3O4磁珠表面形成适配体功能化磁珠,富T碱基的核酸适配体和标记有荧光基团FAM的信号转导探针之间能在Hg2+存在的情况下形成T-Hg2+-T错配结构,磁性分离后,信号转导探针被分离出检测溶液,这使得体系呈现出较弱的荧光信号。而Hg2+不存在时,信号转导探针游离在溶液中,不会随着磁性分离被分离出检测体系,此时检测液的荧光信号明显增强。根据这种荧光信号的变化就可以对Hg2+进行定量检测。该设计非常简单,且具有很好的选择性和灵敏度,在最佳条件下,线性范围是2100 nM,检出限是0.34 nM。该方法成功应用于实际样品带鱼和江水的检测,结果良好。(2)有研究发现,当Hg2+和荧光信号探针直接结合时会产生荧光猝灭效应,该效应在一定程度上影响了Hg2+荧光传感器检测的准确度。因此,这部分设计了一种能够避免Hg2+和荧光信号探针直接结合,进而消除荧光猝灭效应的新方案。利用链霉亲和素和生物素之间的特异性结合将富T碱基的核酸适配体固定在Fe3O4磁珠表面形成适配体功能化磁珠。当Hg2+存在时,富T碱基的核酸适配体和帮助链之间会形成T-Hg2+-T错配结构,磁性分离后,信号转导探针游离在检测溶液中,体系呈现出较强的荧光信号。而核酸适配体和信号转导探针之间能在Hg2+不存在的情况下,通过碱基互补配对结合在一起,使得信号转导探针随着磁性分离过程被分离出检测溶液,此时体系的荧光信号明显减弱。根据前后荧光信号的变化即可对Hg2+进行定量检测。该设计最大的优势就是有效避免了荧光猝灭效应对荧光传感器检测准确性的影响,同时该方法选择性好,灵敏度高,在最佳条件下,线性范围是2160 nM,检出限是0.2 nM。该方法成功应用于实际样品带鱼和江水的检测,结果良好。该论文基于适配体功能化磁珠设计了两种荧光传感器用于检测Hg2+,并成功将它们应用于对实际样品带鱼和江水中Hg2+的检测。其中第二种设计方案,成功地避免了Hg2+和荧光信号探针的直接结合,进而消除了会影响传感器检测准确性的荧光猝灭效应,具有一定的创新性,在实际样品的检测中具有一定的应用潜力。