[发明专利]一种快速免标记检测铅离子的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种铅离子的检测方法，特别涉及一种快速免标记检测铅离子的方法。

背景技术

铅离子对人体危害严重，是环境监测的重要指标。其主要毒性效应是导致贫血、神经机能失调和肾损伤、生殖系统损伤等。美国环境保护署规定饮用水中铅离子的最大允许量不得超过72nM。目前，环境中痕量铅离子的常规检测方法主要有原子吸收法、原子荧光光谱法、电感耦合等离子体发射光谱法、电化学方法等。但是这些方法操作繁琐，需要麻烦的前处理、专门的分析技术人员以及昂贵的仪器，不利于现场快速分析检测。近年来，利用对铅离子敏感的DNA酶(17E DNAzyme)和铅离子介导的G四聚体来检测铅离子的方法备受关注(参考文献：H. Wang, L. M. L. Ou, Y. Suo and H. Yu. Computer-readable DNAzyme assay on disc for ppb-level lead detection, Anal. Chem., 2011, 83, 1557-1563; T. Li, S. Dong and E. Wang. A lead(II)-driven DNA molecular device for turn-on fluorescence detection of lead(II) ion with high selectivity and sensitivity, J. Am. Chem. Soc., 2010, 132, 13156-13157.)。但这些方法需要特异性的核酸序列，因而限制了它的广泛应用。若能采用随机的核酸序列用于铅离子的常规检测，将会大大简化实验操作，提高实验效率，更加有利于环境中铅离子的现场实时定量分析。

荧光共振能量转移技术是近年来兴起的一种光学实时监测技术，已广泛应用于分析检测领域。但往往需要标记荧光基团和淬灭基团，操作麻烦，费时耗力，不利于快速检测。

发明内容

本发明的目的在于提供一种简便可行的铅离子浓度检测方法。

本发明所采取的技术方案是：

一种快速免标记检测铅离子的方法，包括如下步骤：

1)  将随机互补双链DNA序列溶解，得到DNA溶液；

2)  在DNA溶液中加入还原剂，混合均匀，之后加入二价铜离子，混匀；

3)  避光还原反应得到含有铜纳米颗粒的随机DNA双链，该DNA双链为检测用DNA链；

4)  将标准浓度的铅离子溶液与检测用DNA链混合，避光反应，测量检测用DNA链的荧光值，得到标准曲线；

5)  将待测样本液与检测用DNA链混合，避光反应，检测其荧光值，计算得到铅离子浓度。

优选的，还原剂是维生素C或其盐中的至少一种。

优选的，随机互补双链DNA序列的长度不小于10 bp。

优选的，随机互补双链DNA序列的长度为15～35 bp。

优选的，二价铜离子源自硫酸铜、乙酸铜和硝酸铜中的至少一种。

本发明的有益效果是：

本发明的检测原理是：随机双链DNA在340nm激发光下没有荧光，当加入二价铜离子和抗坏血酸钠的时候，能够在双链DNA上形成荧光铜纳米颗粒，340 nm激发光下于585nm处会有荧光。当再加入铅离子的时候，随着铅离子浓度的增加，585nm处的荧光会逐渐降低，并与铅离子的浓度呈很好的线性相关性，从而达到免标记荧光快速检测铅离子的目的。

本发明的检测方法，无需对样品进行复杂的前处理，待测样品可以是环境水样，临床样本，或经过离心，过滤等简单处理的样品。检测过程操作简单。

本发明的检测方法，特异性好，不易受其他金属离子的影响，检测精度高，灵敏度高，检测限低达5nM。

附图说明

图1是本发明检测方法的原理图；

图2和3是本发明检测方法的表征图；

图4是不同二价金属离子与含纳米铜离子的随机DNA双链反应的荧光值比较图。

具体实施方式

一种快速免标记检测铅离子的方法，包括如下步骤：

1)  将随机互补双链DNA序列溶解，得到DNA溶液；

2)  在DNA溶液中加入还原剂，混合均匀，之后加入二价铜离子，混匀；

3)  避光还原反应得到含有铜纳米颗粒的随机DNA双链，该DNA双链为检测用DNA链；