[发明专利]一种用于汞离子检测的适配体传感器及其制备方法和应用

说明书

本发明公开了一种用于汞离子检测的适配体传感器及其制备方法和应用。所述的传感器包括基底玻碳电极，基底玻碳电极表面沉积有纳米金颗粒，纳米金颗粒表面修饰己二硫醇，纳米金‑适配体结合物通过Au‑S键的自组装作用修饰到电极表面的纳米金颗粒上。由于采用了双层纳米金修饰，具有较强的放大效应，因此检测汞离子的灵敏度超高，可达1.1pg/mL，线性范围为5～2000pg/mL；同时由于所采用适配体具有很强的特异性，因此抗干扰能力强，200倍浓度的Ag⁺、Ba²⁺、Cd²⁺、K⁺、Na⁺、Pb²⁺、Cu²⁺等离子均无干扰。

技术领域

本发明属于食品安全检测和分析化学技术领域，涉及一种用于汞离子检测的适配体传感器及其制备方法和应用。

背景技术

汞是一种剧毒的全球性环境污染物，严重危害环境和人类健康。汞污染大多数来源于固体废物焚烧和化石燃料的燃烧，能在大气中长期稳定存在，从而严重污染了一些水源和土壤。而且，无机汞能在海洋环境中的一些微生物作用下转化为毒性更大的甲基汞，并在食物链的各个环节中积累，最终通过食物链进入人体，会沉积在脑、肝和其它器官中，产生慢性中毒，损害肾、脑、胃和肠道，甚至引起死亡。因此，对环境、食品中痕量汞的检测十分重要，简单快速、高灵敏、高选择性的检测汞的方法备受关注。目前汞离子的主流检测方法主要有原子吸收光谱法(AAS)、原子荧光光谱法(AFS)、电感耦合等离子质谱法(ICP-MS)、电感耦合等离子体发射光谱法(ICP-AES)等。虽然这些方法的准确度较高，但往往需要大型的仪器设备，且成本比较高，处理过程繁琐耗时，不能满足实际监测中高效低成本的需要。

适配体是一种能特异识别检测对象的短链核酸，因具有结构固定、易批量生产、无需动物免疫、特异性强等优点，近年来在金属、小分子污染物、肿瘤标志物、病毒等的检测领域引起了极大关注。

发明内容

本发明的目的是提供一种用于汞离子检测的适配体传感器。

本发明的另一目的是提供一种上述适配体传感器的制备方法。

本发明的再一目的是提供一种上述适配体传感器在汞离子超灵敏检测中的应用。

为实现上述目的，本发明所采用的技术方案如下：

一种用于汞离子检测的超灵敏适配体传感器，包括基底玻碳电极，所述基底玻碳电极表面沉积有纳米金颗粒，纳米金颗粒表面修饰己二硫醇，纳米金-适配体结合物通过Au-S键的自组装作用修饰到电极表面的纳米金颗粒上。

所述纳米金-适配体结合物采用以下方法制备：

将适配体溶于氯化三羟甲基氨基甲烷和乙二胺四乙酸混合缓冲溶液，再加入三(2-羧乙基)膦激活适配体的巯基，然后加入到制备好的纳米金溶液中，反应结束后分多次缓慢加入NaCl溶液，室温静置48小时后高速离心，弃去上清液将下层溶于制备好的纳米金溶液，制得所述纳米金-适配体结合物。

所述适配体为5-巯基修饰适配体，其核苷酸序列为：

5-SH-(CH₂)₆-TTCTTCTTTCTTCCCCTTGTTTGTTGTT-3。

该核苷酸序列记载于Talanta 113(2013)26–30。

所述适配体传感器采用以下方法制备：

(1)将清洁干净的基底玻碳电极浸入氯金酸溶液中，采用恒电位法将氯金酸电化学还原为纳米金颗粒从而沉积于玻碳电极表面；

(2)将沉积纳米金颗粒的玻碳电极置于摩尔浓度为1mmol/L的己二硫醇溶液中，通过自组装的方法在纳米金颗粒表面修饰己二硫醇；