基于胸腺嘧啶汞离子胸腺嘧啶结构和纳米金放大传感器检测汞离子论文

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1、基于胸腺嘧啶汞离子胸腺嘧啶结构和纳米金放大传感器检测汞离子论文莫志宏杨琳玲杨小超陈自锋【摘要】利用Hg2+与DNA中胸腺嘧啶(T)结合的高度特异性和纳米金在石英晶体微天平(QCM)上的信号放大作用，设计了一种简便灵敏的Hg2+检测方法。纳米金采用柠檬酸钠还原法制备，其表面用末端带巯基的寡核苷酸探针进行自组装修饰，并用6巯基己1醇(MCH)部分取代表面探针，以减少杂交空间位阻。结果表明，寡核苷酸链长为9bp、T个数为7的序列具有较高灵敏度；线性范围为5.0～100nmol/L；检出限为2.0nmol/L；Ca

2、2+、Mg2+等其它金属离子无明显干扰。用于环境水样中Hg2+的测定,RSD2.9%；加标回收率为97.3%～101.2%。【关键词】汞离子，寡核苷酸，纳米金.freelpleandsensitivemethodercuryionsicrobalance(QCM),basedonthespecificthymine(T)Hg2+Tstructureandgoldnanoparticles.Thegoldnanoparticlesethod.Inaselfassembledodifiedizedbytheolig

3、onucleotideberof7.Thelinearrangeol/Litof2.0nmol/L.AndCa2+,Mg2+andothermetalionshadnosignificantinterferences.Thismethodentalples,icrobalance1引言汞对人体健康危害严重1,2，是水环境监测的重要指标。环境水样中Hg2+的测定主要采用等离子体原子发射光谱法和质谱法2,3、荧光法4,5和电化学法6,7等。目前,.freeladzu公司)；TECRAI20型透射式电子显微镜(荷兰Phi

4、lips公司)；PSC2UD01压电芯片与EXCE100压电传感实时分析仪(重庆大学微系统研究中心)；AA2610型原子吸收分光光度计(北京华洋光学仪器开发公司);汞空心阴极灯(北京真空仪表厂)。1.00mmol/LHg(NO3)2标准溶液；缓冲液为10mmol/LNaH2PO4Na2HPO4+0.10mol/LNaNO3（pH7.4，记为PBN）；Piranha溶液：V（70%H2SO4）∶V（30%H2O2）=3∶1；设计DNA序列（如图3a所示，上海生物工程有限公司）；氯金酸和柠檬酸钠（Amresco公司）；

5、所用试剂均为分析纯，实验用水为二次蒸馏水。2.2纳米金的制备用柠檬酸钠还原法1７制备纳米金（NG），将9.72×10－4mol/L氯金酸水溶液加热至沸腾，加入柠檬酸钠，使其在反应体系中的浓度为4.36×10－3mol/L，恒温加热搅拌10min，停止加热继续搅拌至室温。用紫外可见分光光度计扫描所制备纳米金的吸收光谱，最大吸收峰为517.5nm；用扫描电镜观测纳米金粒径约为（10±1.8）nm，纳米金粒子浓度为32nmol/L。2.3QCM金电极表面的寡核苷酸修饰镀金石英晶片在使用前用Piranha溶液清洗5min，

6、用N2吹干，加入1μmol/L巯基修饰的寡核苷酸A溶液在室温下自组装12h，然后用PBN缓冲液清洗。为避免DNA在金电极上自组装时出现相互缠绕或DNA磷酸骨架与金电极的非特异性吸附，采用寡核苷酸A与6巯基己1醇(MCH)摩尔比为1∶10的混合液在QCM金电极表面自组装。2.4纳米金表面的寡核苷酸修饰取10nm的纳米金溶液（浓度为32nmol/L）100μL，加入与纳米金摩尔比为200:1的巯基修饰的寡核苷酸B溶液，室温反应24h后，在PBN中室温静置老化48h，以16000r/min离心30min，除去上清液清

7、洗两次后，分散到PBN中；再加入20μL0.10mmol/LMCH溶液，混匀，放置30min后加入等体积的乙酸乙酯1８，使反应终止，离心方法同上，最后分散到100μLPBN中，纳米金浓度保持在32nmol/L。MCH起到封闭纳米金表面上的非特异性结合位点和部分取代表面寡核苷酸的作用，以降低纳米金表面寡核苷酸密度、减少空间位阻、提高杂交效率。2.5Hg2+的检测在QCM检测池中加入380μLPBN，启动QCM检测平台，开始记录频率，频率（f0）稳定后，分别加入10μL寡核苷酸修饰纳米金(BNG)和待测Hg2+溶液，观

8、测QCM频率变化（Δf=f－f0），频率稳定后，加入与Hg2+形成更稳定螯合物的半胱氨酸溶液(1mmol/L)1９，进行传感器的再生。Δf与电极表面质量变化成正比，而质量变化取决于QCM电极表面结合的纳米金；据此，Δf与溶液中Hg2+浓度成正比，用于Hg2+的定量检测。检测在室温下进行。３结果与讨论3.1Hg2+介导TT配对的QCM频率响应特