[发明专利]一种核酸适配体基光电化学检测汞离子的方法

说明书

技术领域

本发明涉及分析测试领域，尤其是涉及一种可应用于环境监测的检测汞离子的方法。

背景技术

汞离子是常见的污染物之一，其可以通过微生物的作用转变成剧毒的甲基汞，由食物链进人人体，引起汞中毒事件。目前检测汞离子的方法有，例如原子光谱法、分子光谱法、离子色谱法、电化学法及免疫分析法等。然而每种方法都至少有下列缺点之一，如设备昂贵、方法复杂、耗时、灵敏度不高、试剂毒性大等特点。因此发明新的分析方法克服上述缺点尤其必要。光电化学检测是一种新颖的测试方法，该方法是基于光激发光电信标导致电子-空穴对的分离，在合适的偏电位条件下，实现电子在分析物、半导体及电极上快速传递，从而形成光电流，经过识别元件特异性结合的分析物能够定量地影响光电流的变化，从而实现对分析物的光电化学检测。就放大信号而言，目前采取的方法主要有金属或非金属掺杂半导体、异质结半导体的构建、染料敏化半导体、等离子体增强光电信号的设计。然而这些方法都是基于光电信标方面的考虑及设计，抑制载流子对的复合，从而增强光电信号及进一步地提高光电化学检测灵敏度。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种核酸适配体基光电化学检测汞离子的方法，其基于核酸适配体的特异性识别机理，采用槲皮素铜配合物作为光敏剂及还原剂的双重优点，可以起到双重放大光电信号的作用，且具备方便、简便、超灵敏、经济、高特异性等特点。

一种核酸适配体基光电化学检测汞离子的方法，采用构建的“On-Off”型核酸适配体基光电化学传感器用于检测不同浓度的汞离子；所述“On-Off”型核酸适配体基光电化学传感器是基于槲皮素铜敏化苝四羧酸-氧化石墨烯异质结的光电化学传感器。其基于槲皮素铜配合物作为光敏剂及还原剂的双重优点，可以起到双重放大光电信号的作用，且具备方便、简便、超灵敏、经济、高特异性等特点。构建好的“On-Off”型核酸适配体基光电化学传感器于0.1mol L^-1磷酸盐缓冲溶液中、在偏电位0.2V及大于450nm的光辐射下采用电流-时间技术检测不同浓度的汞离子。可以实现汞离子的超灵敏及特异性检测，检出限为3.3fmol L^-1。

本发明的方法，其中所述“On-Off”型核酸适配体基光电化学传感器的构建方法为：

（1）制备苝四羧酸/氧化石墨烯异质结；

（2）取苝四羧酸/氧化石墨烯异质结溶液滴涂于玻碳电极表面于室温下晾干制得苝四羧酸/氧化石墨烯异质结修饰电极；

（3）将氨基化T碱基（适配体）固定于经EDC-NHS活化后的苝四羧酸/氧化石墨烯异质结修饰电极表面；

（4）接着用TE缓冲液（Tris-HCl+1mmol/L EDTA）淋洗其表面，然后，将0.25～1μmol L^-1的氨基化T碱基溶液滴涂其电极表面，于4℃下温育过夜后用TE缓冲液淋洗其表面；然后，取0.25～1μmol L^-1的Poly A溶液滴涂其电极表面，于37℃下温育后用TE缓冲液淋洗其表面；最后，将5～20μmol L^-1的槲皮素铜乙醇溶液滴涂其电极表面，于37℃下温育后用TE缓冲液淋洗其表面。

本发明的方法，其中所述步骤（1）中苝四羧酸/氧化石墨烯异质结的一种可实施的优选的制备方法如下：配制1×10^-4mol L^-1的苝四羧酸DMF溶液和1mg mL^-1的氧化石墨烯溶液，然后苝四羧酸溶液和氧化石墨烯溶液以5：1的体积比充分混合、静置，即生成苝四羧酸/氧化石墨烯异质结。

本发明的方法，其中所述步骤（3）中修饰电极的一种可实施的优选的活化方法如下：将20μL5mmol L^-1EDC和10mmol L^-1NHS的pH7.4的Tris-HCl溶液滴至苝四羧酸/氧化石墨烯异质结修饰电极表面，并于室温下活化1～2h。

本发明的方法解决了如下的技术问题：

1、拓展可见光的吸收，提高了光电转化效率；

2、抑制半导体电子-空穴对的复合；

3、促进电子-空穴对的有效分离，提高光生电子的生成比率；

4、构建槲皮素铜敏化苝四羧酸-氧化石墨烯异质结基光电化学传感平台并将其用于汞离子超灵敏及特异性检测。