[发明专利]一种确定样品中砷浓度的方法

说明书

本发明涉及一种确定样品中砷浓度的方法，包括：（1）PCR管壁上吸附上链霉亲和素；（2）能够特异性识别砷离子的核酸适配体的5’端进行生物素化修饰，在生物素和链霉亲和素的结合作用下，核酸适配体吸附在PCR管壁上；（3）核酸适配体与互补DNA片段结合；（4）待测样品中的砷离子与核酸适配体结合，导致互补DNA片段与PCR管壁分离；（5）用缓冲液将分离的互补DNA片段冲洗掉；（6）荧光定量PCR，通过检测体系中的Ct值确定砷离子的浓度。本发明设计了一种砷离子生物传感器，用以实现水中砷离子的简单、快速、高灵敏检测。

技术领域

本发明属于分析化学和食品安全技术领域，涉及一种确定样品中砷浓度的方法。

背景技术

单质砷无毒性，砷化合物均有毒性。三价砷比五价砷毒性大，约为60倍；有机砷与无机砷毒性相似。砷的许多化合物都含有致命的毒性，常被加在除草剂、杀鼠药等。为电的导体，被使用在半导体上。化合物通称为砷化物，常运用于涂料、壁纸和陶器的制作等。在长期食用含无机砷的药物、水以及工作场所暴露砷的人会产生肠胃、肝脏、肾脏、心血管系统、神经系统等病变，因此，对于检测水质中砷的技术开发随之而来。

对水质中的As(Ⅲ)检测检测方法主要有氢化物原子荧光法、石墨炉原子吸收法、电感耦合等离子体质谱法、X—射线荧光法等。但这些方法往往还需要大量的预处理，增加了很多成本，而且对操作人员有很高的技术要求，所以不能满足社会对实际样品检测的日益增加的需求。

核酸适配体是一小段经体外筛选得到的寡核苷酸序列，能与相应的配体进行高亲和力和强特异性的结合，它的出现为化学生物学界和生物医学界提供了一种新的高效快速识别的研究平台，并在许多方面展示了良好的应用前景。随着As(Ⅲ)及其核酸适配体的发现，有学者利用As(Ⅲ)和其核酸适配体的特异性结合作用，构建了对As(Ⅲ)检测的生物传感器，这类传感器具有选择性好，特异性好的优点，成为最近研究的热点。

实时荧光定量聚合酶链反应(RT-qPCR)技术是在普通PCR的基础上建立起来的一种新型生物技术，该技术不仅实现了对模板DNA的定量分析，并且更加简单高效，可以同时处理大量样品，而且具有很好的准确性和特异性，减少了PCR实验过程中常出现的污染问题。实时荧光定量PCR以荧光共振能量转移为基础，通过对PCR扩增反应过程中荧光信号的实时检测从而实现对模板DNA定量的分析。在实时荧光定量PCR反应过程中，荧光信号随着实时荧光定量PCR对模板DNA的指数级扩增而增加，当反应体系的荧光强度达到所设定的阈值时，此时体系所经历的循环数即为Ct值。其中Ct值与起始模板DNA浓度有一定的线性关系，可以通过建立标准曲线实现对模板DNA浓度的定量分析。目前该技术已经在生物检测、化学分析等领域得到了广泛的应用。

我们利用As(Ⅲ)及其核酸适配体，基于实时荧光定量PCR技术，开发了一种操作简单、高选择性、高灵敏性的生物传感器，用以检测水中As(Ⅲ)的含量，实现As(Ⅲ)的简便、快速的检测。

发明内容

本发明的目的是提供一种确定样品中砷浓度的方法，可实现水中As(Ⅲ)的简单、快速、高灵敏检测。

本发明通过以下技术方案来实现：

一种确定样品中砷浓度的方法，包括：

(1)PCR管壁上吸附上链霉亲和素；

(2)能够特异性识别砷离子的核酸适配体的5’端进行生物素化修饰，在生物素和链霉亲和素的结合作用下，核酸适配体吸附在PCR管壁上；

(3)核酸适配体与互补DNA片段结合；

(4)待测样品中的砷离子与核酸适配体结合，导致互补DNA片段与PCR管壁分离；

(5)用缓冲液将分离的互补DNA片段冲洗掉；

(6)荧光定量PCR，通过检测体系中的Ct值确定砷离子的浓度。