[发明专利]一种用于检测汞离子的核酸纳米金生物传感器及试剂盒

说明书

技术领域

本发明涉及金属离子检测领域，具体涉及一种用于检测汞离子的核酸纳米金生物传感器以及相应的试剂盒。

背景技术

目前国内外检测汞离子的传统方法主要有光谱分析法、质谱法和色谱法。光谱分析法指利用光谱学的原理和实验方法以确定物质的结构和化学成分的分析方法，包括可见分光光度法、原子吸收光谱法、原子荧光光谱法、原子发射光谱法等。可见分光光度法分析汞离子的灵敏度低、选择性不高，并且需要使用剧毒物质和具有挥发性的有机溶剂，对实验人员有潜在的伤害。火焰原子吸收光谱中和石墨炉原子吸收光谱的实验条件相对复杂，需要用到大型的仪器，前者的检测灵敏度相对较低，后者虽然具有较高的灵敏度，但容易受到其他共存杂质的干扰，影响测定的准确性。原子荧光光谱法利用汞离子与还原剂反应时，可形成气态氢化物，原子化后可进行荧光测定的原理进行检测。此方法虽然在灵敏度和抗干扰程度方面都优于石墨炉原子吸收光谱法，但操作难度高，检测程序很繁琐。质谱法是用电场和磁场将运动的离子按它们的质荷比分离后进行检测的方法。测出了离子的准确质量，就可以确定离子的化合物组成。色谱法是利用不同物质在不同相态的选择性分配，以固定相对流动相中的混合物进行洗脱，混合物中不同的物质会以不同的速度沿固定相移动，最终达到分离的效果。这两种方法具有灵敏度高，样品用量少，分析速度快，可以实现多组分分析的特点，但仪器比较昂贵，操作复杂，很难在一些缺乏设备资源的地方得到应用。

近年来，纳米材料的发展为解决这一问题提供了新的思路。纳米技术和生物技术，特别是二者的交叉领域，是当代科技的热点领域。金属纳米颗粒和核酸酶在检测分析领域的应用得到了广泛的关注和持续不断研究。胶体金颗粒是一种常用的纳米示踪物，在各种分析检测技术尤其是在电镜、免疫和生化检测中有着广泛的应用。胶体金颗粒直径通常在5-100nm之间，用全波段的光谱进行扫描的时候，不同粒径的胶体金溶液在不同的波长段有相应的吸收峰。一般来说，2-5nm粒径的的胶体金的溶液呈橘黄色；5-20nm的呈酒红色；20-40nm的是深红色；60nm以上粒径的胶体金的溶液的颜色是蓝紫色。胶体金表面的负电荷使其很容易与自然界中的带有正电荷的物质结合，如多肽和蛋白。由于胶体金具有独特的光学、电子学特性与良好的生物相容性，所以被广泛地应用于分析检测技术的各个领域。核酸酶是生命基础研究的重要内容，同时也是检测分析领域的重要工具。目前，利用核酸酶开发各种信号扩增技术用于细胞、蛋白、核酸、小分子甚至离子的检测吸引了越来越多的研究兴趣。在这类技术方案中，分析物首先由某种工程化的DNA探针识别，接着，核酸酶信号扩增系统将分析物的量化信息转变并放大为某种DNA的量化信息；最后通过分析DNA的量来达到分析某种物质的目的。这种基于核酸酶的信号扩增检测技术灵敏度高，可分析的物质多且成本低，十分适合快速检测。

发明内容

本发明的目的在于克服现有的汞离子检测技术中存在的不足，提供一种检测汞离子的核酸纳米金生物传感器，可以更简单更快速地对样品中的汞离子进行检测。

本发明所述的一种用于检测汞离子的核酸纳米金生物传感器，包括样品垫、金标垫、硝酸纤维素膜和吸水垫；所述硝酸纤维素膜上有检测线和质控线；所述金标垫上喷有胶体金；所述检测线是用链霉亲和素和标记有生物素的SEQ ID NO:3序列反应后，划在硝酸纤维素膜上形成的；所述质控线是链霉亲和素和标记有生物素的SEQ ID NO:4序列反应后，划在硝酸纤维素膜上形成的；所述胶体金结合有SEQ ID NO:2的序列，该序列的5’端用巯基修饰。

本发明还提供了一种用于检测汞离子的试剂盒。

本发明所述的用于检测汞离子的试剂盒，包括：本发明所述核酸纳米金生物传感器；以及汞离子的检测体系，包括：聚合酶、切刻酶、酶缓冲液、Mg²⁺、序列为SEQ ID NO:1的DNA探针、dNTPs；其中，所述的DNA探针是与汞离子特异性结合的寡聚核苷酸序列，包括一段切刻酶识别序列，该识别序列的上游为一段随机序列，该识别序列的下游为一段在汞离子存在时会折叠形成发夹构象的序列。