[发明专利]基于核酸适配体检测汞离子的电化学传感器及其制备方法

说明书

本发明提供了一种基于核酸适配体构象变化检测汞离子的电化学传感器，其包括电极，所述电极上依次修饰有HAP层和Helper层，同时提供了其基于核酸适配体的特异性识别的生物学制备方法，本发明提供的电化学传感器，检测用具有特异性和灵敏度高、成本低、检测速度快的特点。

技术领域

本发明涉及生物传感器技术领域，特别涉及基于核酸适配体构象变化的汞离子的电化学传感器，还涉及其制备方法。

背景技术

汞及其化合物对人体健康存在多种伤害，若存在于天然水体中，则会对大范围的人群造成威胁。它能够在生物体内积累，通过食物链转移到人体内。人体内累积的微量汞无法通过自身代谢进行排泄，将直接导致心脏、肝甲状腺疾病，引起神经系统紊乱，慢性汞中毒，甚至引发恶性肿瘤的形成。

溶解态的Hg²⁺往往具有较高的化学活性，是排入天然水体中汞污染物的主要存在形式，其化合物具有较高的水溶性，也是各种汞形态转化的枢纽。因此，汞离子的分析测定是人们十分关注的课题。目前，常用的汞化合物检测方法包括分光光度法、原子发射光谱法、原子吸收光谱法、氢化物发生-原子荧光光谱法等，这些方法往往存在仪器昂贵、分析周期长、样品预处理复杂、检测费用昂贵等问题，已经难以适应汞离子检测的方便、快捷、灵敏度等方面的要求。

因此，目前急需建立一种快速，准确，灵敏且高特异性的检测方法来检测食品中汞离子的残留。

发明内容

为了解决以上现有技术中检测汞离子的方法特异性和灵敏度都比较低、成本高的问题，本发明提供了一种特异性和灵敏度高、成本低、检测速度快的基于核酸适配体构象变化检测汞离子的电化学传感器。

本发明还提供了基于核酸适配体构象变化检测汞离子的电化学传感器的制备方法。

本发明是通过以下步骤得到的：

本发明中一共用到了3条DNA链，其序列分别是：

HAP: 5’-CCCAACTTTCCTCAGCTTGGGTAGGGCGGGTTGGGTTTTTT-SH-3’ (SEQ ID NO:1)；

Helper1: 5’-CCTACCCTTTGTTCTTTG-3’ (SEQ ID NO:2) ；

Helper2: 5’-CTTTGTTCTTTGCTGAGG-3’ (SEQ ID NO:3) 。

其中Helper1与Helper2中画横线部分的T之间可特异性结合汞离子，从而形成“T-Hg²⁺-T”结构。

HAP的3’端修饰有巯基（-SH），可以与金电极形成稳定的Au-S键，从而将HAP固定在电极表面；序列中有富含鸟嘌呤G的DNA序列即血红素hemin的适配体，它在被暴露的情况下可以和hemin特异性的形成G-四联体结构，在钾离子和双氧水的存在下，发生氧化还原反应，我们就是通过检测该氧化还原信号来达到定量的检测目标物的目的。

本发明中只用到了一种酶：核酸限制性内切酶Nt. BbvCI，可以识别特定的双链序列。

本发明中汞离子的检测是在电极上实现的，通过目标循环的方式来实现信号的增大，从而实现汞离子的高灵敏检测，并获得较低的检测下限。