基于T-Hg^(2+)-T结构的非标记共振光散射法检测汞离子

根据目标物诱导核酸分子构象发生变化,导致体系共振光散射强度增大的原理建立了检测Hg^(2+)的新方法。当溶液中有Hg^(2+)存在时,基于"T-Hg^(2+)-T"特异性结合作用,促使Hg^(2+)特异核酸探针的构象发生变化,由单链状态变为刚性双链结构,使体系共振光散射强度增大。在波长566nm处,当汞离子浓度在7.2×10^(-9)~9×10^(-8)mol·L^(-1)范围内时,体系的共振光散射增强程度ΔI与汞离子的浓度(c)具有良好的线性关系。其线性方程为ΔI=5.12c+3.55(r=0.999 5)。将该方法用于环境水样中汞离子的测定,相对标准偏差(RSD)小于1.9%;样品加标回收率为99.4%~104.3%。该方法以Hg^(2+)的高度特异性核酸探针作为识别元件,通过控制Hg^(2+)浓度的变化调节共振光散射强度的变化,将Hg^(2+)的检测转化为对DNA分子构象变化的检测,该转化有利于增强体系共振光散射强度,提高方法灵敏度,该共振光散射检测方法能检测到浓度为2.16×10^(-9)mol·L^(-1)的Hg^(2+)。同时,由于"T-T"错配碱基对对Hg^(2+)的特异结合能力,显著提高了该分析方法对Hg^(2+)的选择性。另外,该方法操作简便、不需标记。

镊子型dsDNA稳定的纳米金光度法快速检测Hg^(2+)的研究

利用Hg2+对胸腺嘧啶(T)T-T错配的特异性结合,建立了一种利用盐诱导金纳米粒子聚集的比色定量检测Hg2+离子的方法。设计了一种镊子型dsDNA,其一半为互补碱基形成的双螺旋结构,另一半为T-T错配。错配部分保持单链状态吸附在纳米金表面,使纳米金的稳定性增强,抑制盐诱导的纳米金团聚。当存在Hg2+时,"T-Hg2+-T"结构的形成导致错配部分形成双链,纳米金去保护在盐诱导下发生团聚。溶液颜色由红变蓝,紫外-可见光谱的最大吸收峰由520 nm红移至620 nm。在优化条件下,吸光度的比值(A620/A520)与Hg2+的浓度在5.0×10-8~5.0×10-7mol/L范围内呈良好线性关系,检出限达3.0×10-8mol/L。研究了Ca2+、Mg2+等常见离子的干扰,结果表明该方法具有良好的选择性。由于镊子型dsDNA的独特结构,使得纳米金的团聚在Hg2+加入后的数秒内发生,1 min内达到平衡,大大加快了分析速度。

基于Hg^2＋诱导DNA双链形成的荧光增强法检测Hg^2＋

基于Hg2+与胸腺嘧啶(T)形成"T-Hg2+-T"结构的原理建立了一种简单、灵敏的荧光增强法检测Hg2+的方法。两条部分互补的富含T碱基的ssDNA在常温下分别以单链状态存在。当加入Hg2+,由于T-Hg2+-T键的形成,两条ssDNA形成DNA双螺旋结构,溶液中荧光分子溴化乙锭(EB)嵌入DNA双螺旋结构,EB荧光强度增强。考察了DNA序列及DNA与EB浓度比等因素对检测灵敏度的影响。在优化的条件下,EB荧光强度和Hg2+浓度在1.0×10-8～9.0×10-7 mol/L范围内呈线性关系,检出限为3.0 nmol/L。Ca2+,Mg2+等常见阳离子对Hg2+的检测不产生干扰,方法具有良好的选择性。

基于MoS_2纳米片的荧光生物传感器对饮用水中Hg^(2+)的检测

本文利用MoS)2纳米片优异的荧光淬灭能力以及其与DNA分子之间的相互作用,构建了一种检测Hg^(2+)的新型荧光生物传感器,并考察了其用于饮用水中微量Hg^(2+)测定的可行性.实验优化了MoS_2纳米片浓度、p H值、盐浓度及反应时间等参数对荧光生物传感器性能的影响.在此基础上建立了测定饮用水中微量Hg^(2+)的荧光新方法.在最佳条件下,Hg^(2+)浓度在10—900 nmol·L-1范围内与荧光强度的相对值具有良好的线性关系,检测限为6.3 nmol·L^(-1).该方法简单、灵敏、特异性强.该方法已成功用于饮用水中微量Hg^(2+)的测定,回收率为95.7%—103.3%.该研究工作将MoS_2纳米片的应用拓展到了环境监测领域,这对无机类石墨烯材料的深入研究具有重要意义.

基于光诱导电子转移荧光传感器检测土壤中的Hg^(2+)

基于脱氧鸟苷(G)与荧光染料发生光诱导电子转移,以及Hg2+与胸腺嘧啶(T)形成"T-Hg2+-T"结构的原理,建立一种简单、灵敏的荧光传感器检测土壤中Hg2+。实验考察了FAM标记的凝血酶适配体与其含G碱基互补DNA浓度比、互补DNA序列长度、稳定时间等因素对检测灵敏度的影响。在优化实验条件下,方法的线性范围为5.0×10-11~5.0×10-9 mol/L,检出限可达0.02nmol/L。Ca2+、Mg2+等常见阳离子对Hg2+的检测不产生干扰,方法具有良好的选择性。该传感方法无需使用有机染料或纳米材料作荧光猝灭剂,降低了实验成本,简化了操作过程。

聚胸腺嘧啶单链DNA-CuNCs荧光增强法用于汞离子的高灵敏检测

基于Hg^(2+)与DNA中胸腺嘧啶(T)结合的高度特异性和DNA铜纳米簇的荧光增强性质,构建了一种简便、灵敏检测汞离子的新方法.当Hg^(2+)存在时,聚T单链DNA(P1)通过T-Hg^(2+)-T特异性结合形成双链DNA,Cu^(2+)经抗坏血酸钠还原后生成的中间体Cu+与双链DNA螺旋结构间的氢键部分有强的结合力,促使Cu0附着聚集在双链DNA上形成铜纳米簇,导致体系荧光增强,从而实现对汞离子的高灵敏检测.体系荧光强度与Hg^(2+)浓度的对数值成正比,对Hg^(2+)检测的线性范围为1.0 nmol/L^10μmol/L,检出限达0.4 nmol/L,对湖水样品中Hg^(2+)检测的回收率达到97.2%~106.6%.与传统方法相比,该方法具有无需标记、检出限低及选择性好等优点,可用于环境水体中汞离子的测定.

基于DNA发夹结构的新型汞离子生物传感器

基于T-Hg2＋-T特异性结合作用,利用实时荧光定量PCR技术的高灵敏性和高选择性,建立了测定汞离子的新方法。在最佳实验条件下,CT值与汞离子的浓度有很好的线性关系,其线性范围为5~150 nmol/L,检测限为3 nmol/L,其回收率为95%~107%,标准差〈5%。该方案可用于水样品中汞离子的检测。

基于功能核酸的水中汞离子荧光检测方法

二价汞离子作为一种重要的环境污染物,一直以来受到国内外广泛关注。基于T-T错配的Hg^(2+)检测极大依赖于汞选择性寡聚核苷酸(MSO)的设计,利用SYBR Green I对目前所报道的汞离子探针进行了优化,研究了若干种MSO探针与Hg^(2+)的结合响应,在对探针二级结构进行分析和讨论的基础上,提出最优的富T探针序列,并由此建立了一种基于SYBR Green I的水中汞离子快速、便捷的荧光检测方法。最终测得3种实际水样的加标回收率在82.8%～101.8%之间,相对标准偏差小于15%,表明该方法受环境基质的影响较小,可应用于实际水样中的汞离子检测。

基于胸腺嘧啶-汞离子(Ⅱ)配位作用的汞离子(Ⅱ)检测技术的研究进展

通过胸腺嘧啶-汞离子(Ⅱ)-胸腺嘧啶(T-Hg2+-T)特异性配位结构的形成,汞离子(Ⅱ)可以稳定寡聚核苷酸中胸腺嘧啶-胸腺嘧啶(T-T)错配杂交,利用这种特殊原理可以高灵敏度、高选择性地检测汞离子(Ⅱ)。探讨了基于该机理的汞离子(Ⅱ)检测技术研究进展,该类技术在实时环境监测方面的应用具有很可观的潜力。

荧光猝灭法快速检测水样中的汞离子

快速、灵敏定量环境水样中的汞离子(Hg2+)对水质监测和人体健康有十分重要的意义。本研究利用富含胸腺嘧啶碱基(T)的DNA,发展了一种灵敏的荧光分析法,实现了Hg2+的快速检测。首先,在DNA两端各修饰一个发光基团(6’-FAM)和猝灭基团(BHQ1)。在Hg2+存在时,相对的两个T碱基与Hg2+通过金属配位形成T-Hg2+-T结构,从而使ss DNA形成ds DNA,DNA的结构变化会使发光基团和猝灭基团距离靠近,从而猝灭发光基团的荧光,实现对水样中Hg2+的定量分析。对Hg2+的检测浓度在10~100n M范围内呈线性相关,所用方法检出限为2.0n M(MDL=3σ/S)。

无标记增强型检测Hg^(2+)的荧光DNA传感器

基于Hg2+与T–T错配碱基对能特异性结合形成T-Hg2+-T结构以及结晶紫(CV)与单、双链DNA作用后荧光信号的差异,构建了一种荧光增强型检测Hg2+的DNA生物传感器。实验考察了不同序列DNA及溶液的pH、DNA与CV浓度比、稳定时间等因素对灵敏度的影响。在优化的条件下体系荧光效率和Hg2+浓度在2～40 nmol/L范围内呈良好的线性关系,检出限为0.7 nmol/L。并且高浓度的Ca2+,Mg2+等常见金属离子对Hg2+的检测没有干扰。方法为重金属Hg2+的检测提供了一个较好的荧光分析方法。

基于Au@Ag核壳纳米材料的信号增强型电化学适配体传感器测定水体中Hg^(2+)

利用种子生长法合成Au@Ag核壳材料,并用透射电镜、紫外可见光谱对其进行表征,以其作为分子信标构建电化学适配体传感器,用以分析检测水体中的Hg^(2+)。通过T-Hg^(2+)-T化学结合作用,在电极表面聚集多个Au@Ag单元进行信号放大,实现对Hg^(2+)的高灵敏检测。在最优实验条件下,示差脉冲伏安法(DPV)实验结果表明,电流响应随Hg^(2+)浓度的增加而增加,并在0.5~50 nmol/L的范围内呈现良好线性相关性,该传感器对Hg^(2+)的检出限低至0.03 nmol/L。将此方法应用于检测实际水体中的Hg^(2+),其加标回收率为91.6%~110.3%。

基于等离子激元耦合效应的高灵敏汞离子传感器

提出了一种基于单颗粒光谱技术,能够高灵敏检测汞离子的新方法,原理是基于汞离子诱导的纳米金自组装过程.在两种不同大小的纳米金表面分别修饰两段富含T碱基的DNA序列,当Hg^(2+)存在时,两段DNA序列自发形成双链结构,导致小金球能够在大金球表面自组装成核-卫星纳米金结构,这一过程伴随着纳米颗粒散射光颜色和散射峰位置的变化,变化的程度与Hg^(2+)浓度具有相关性,依托单颗粒光谱技术极高的检测灵敏度,该方法可以实现pmol/L级的检测.