[发明专利]一种二价汞离子的检测方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种二价汞离子的检测方法。

背景技术

汞是一种在自然界广泛存在的高毒性重金属污染物，如大气、水体及土壤等各种介质中都可能含有汞。环境中的汞来源于天然释放和人类活动。从局部污染来看，人为来源是相当重要的，主要包括：汞矿和其它金属的冶炼、固体废物的焚烧、氯碱工业和电器工业中的使用及矿物燃料的燃烧。环境中的汞主要以无机态和有机结合态两类形态存在，不同形态的汞毒性不同，其中甲基汞的毒性最大。汞可通过呼吸吸入、皮肤吸附或食物摄入等方式进入人体，造成脑肾损伤、细胞分裂障碍及中枢神经损害等。人类历史上最严重的汞中毒事件就是20世纪中叶发生在日本的水误病事件，加拿大、挪威及美国等也都发生由于环境中高浓度的汞而造成的汞中毒事件。为减少汞对公众的危害，美国环保局(USEPA)对饮用水的汞含量设定了一个强制标准，即10nM。

传统检测水体中汞离子的方法包括冷原子吸收光谱法、原子荧光光谱法、电感耦合等离子体质谱法等。这些方法虽然检测结果准确、灵敏度高，但是需要昂贵而复杂的设备，样品处理耗时费力，使得它们不适合在线或实时现场检测。为克服这些限制，发展廉价、可现场快速检测汞离子的研究方兴未艾，其中各种传感分析技术最受关注，如基于小分子有机荧光分子、功能化薄膜、蛋白质、折叠式分子、核酸及金属纳米颗粒的色度传感器、电化学传感器及光学汞离子传感器等。然而，这些方法要么灵敏度不够高、特异性不足，要么设计和操作繁琐而不适宜汞离子的快速现场检测。

发明内容

本发明的目的是提供一种二价汞离子（Hg²⁺）的检测方法，具有检测快速、操作简单等优点。

本发明所提供的检测Hg²⁺浓度的方法，包括如下步骤：

1）将表面修饰了单链DNA分子A的倏逝波光纤传感探头甲伸入到含一末端经荧光素修饰的单链DNA分子B的系列不同浓度Hg²⁺的标准溶液中进行反应，使Hg²⁺与所述一末端经荧光素修饰的单链DNA分子B上的T-T碱基错配结构通过离子键形成T-Hg²⁺-T复合物，并使未形成T-Hg²⁺-T复合物的所述一末端经荧光素修饰的单链DNA分子B通过碱基互补配对的方式与所述单链DNA分子A相结合；

检测所述探头甲收集到的所述与所述单链DNA分子A相结合的所述一末端经荧光素修饰的单链DNA分子B发出的荧光强度信号值；

建立所述标准溶液中Hg²⁺浓度与所述荧光强度信号值的函数关系式；

2）将所述表面修饰了单链DNA分子A的倏逝波光纤传感探头乙伸入到含一末端经荧光素修饰的单链DNA分子B的待测溶液中进行反应，使Hg²⁺与所述单链DNA分子B上的T-T碱基错配结构通过离子键形成T-Hg²⁺-T复合物，并使未形成T-Hg²⁺-T复合物的所述一末端经荧光素修饰的单链DNA分子B通过碱基互补配对的方式与所述单链DNA分子A相结合；

检测所述探头乙收集到的所述与所述单链DNA分子A相结合的所述一末端经荧光素修饰的单链DNA分子B发出的荧光信号强度值X；

3）将所述荧光信号强度X代入所述函数关系式中，计算得到所述待测溶液中Hg²⁺浓度；

所述单链DNA分子B能与所述单链DNA分子A通过碱基互补配对而结合；所述单链DNA分子B上还含有能与Hg²⁺通过离子键形成T-Hg²⁺-T复合物的T-T碱基错配结构，形成T-Hg²⁺-T复合物的DNA分子B不能与单链DNA分子A通过碱基互补配对而结合。

所述倏逝波光纤传感探头为一种激发光以全反射的方式在其内传播、并在其界面产生倏逝波、激发结合到探头表面的荧光分子的探头。本发明的实施例中使用的倏逝波光纤传感探头是专利200610144103.0中实施例1制备得到的组合锥型光纤探头，也可为其它的倏逝波光纤传感探头。

在上述方法中，所述单链DNA分子B为序列表序列1所示的单链DNA分子。

在上述方法中，所述单链DNA分子A为序列表序列2和/或3所示的单链DNA分子。

在上述方法中，所述标准溶液和所述待测溶液中的所述一末端经荧光素修饰的单链DNA分子B的浓度为10～50nmol/L（如10、20或50nmol/L）。

在上述方法中，所述反应的时间为2—10分钟（如2、4或10分钟）。