[发明专利]一种基于链置换及纳米金检测汞离子的比色生物传感器

说明书

本发明提供了一种基于链置换及纳米金检测汞离子的比色生物传感器，包括a）含3条探针Probe1、Probe2和Probe3，核酸外切酶Ⅲ，核酸外切酶Ⅲ的缓冲液，和b）探针Probe4修饰的纳米金（Probe4‑AuNPs）溶液；所述探针Probe1、Probe2、Probe3和Probe4的序列如SEQ No.1、SEQ No.2、SEQ No.3和SEQ No.4所示；所述Probe4的5’端修饰巯基（‑SH）；上述比色生物传感器在检测汞离子（Hg²⁺）的浓度为1nM到5μM。本发明基于核酸适配体与目标物的特异性识别，利用“T‑Hg²⁺‑T”的错配结构实现链置换等温放大特性构建了适体生物传感器，该传感器具有检测速度快，检测限低，灵敏度高等优点，可以弥补汞离子现有检测方法的缺陷与不足，实现对其快速，准确的定量检测。

技术领域

本发明涉及一种基于核酸适配体检测汞离子的生物传感器，具体涉及一种基于链置换及纳米金检测汞离子的比色生物传感器，属于生物传感器技术领域。

背景技术

由于一些重金属离子的存在对水环境以及人类的健康有着不利的影响，对水生生态系统中的重金属离子的监测开始受到人们的广泛重视。汞离子是有毒重金属污染物，广泛存在与水，土壤甚至食物中。汞离子可以损伤大脑，心脏，胃，肠和肾脏。微量的汞可以通过食物链累积在人体内，造成慢性汞中毒。目前报道的汞离子的检测方法包括原子发射光谱法、原子吸收光谱法、电感耦合等离子体质量光谱法，电化学方法等，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，对于汞离子检测的方便、快捷、灵敏度等方面的要求已难以适应。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汞离子的残留。

发明内容

为了解决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、检测周期长的问题，本发明目的在于提供一种特异性和灵敏度高、成本低、检测速度快的基于链置换以及纳米金检测汞离子的比色生物传感器。

本发明另一目的在于提供一种上述比色生物传感器的制备方法和在检测汞离子中的应用。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案。

一种基于链置换及纳米金检测汞离子的比色生物传感器，包括

a）含3条探针Probe1、Probe2和Probe3，核酸外切酶III；

和b）探针Probe4修饰的纳米金（Probe4-AuNPs）。

所述探针Probe1、Probe2、Probe3和Probe4的序列如SEQ No. 1、SEQ No. 2、SEQNo. 3和SEQ No. 4所示；所述Probe4的5’端修饰巯基（-SH）。

所述核酸外切酶III在反应体系中的终浓度优选为5U/μL。

可选地，Probe1、Probe2和Probe3在组分a）中的浓度分别为8-20 μM、8-20 μM和0.8-2.0 μM。

可选地，组分b）中修饰在纳米金上的Probe4的浓度为8-20 μM。

一种上述比色生物传感器的制备方法，包括以下步骤：

（1）分别配制探针Probe1、Probe2、Probe3和Probe4溶液；

（2）配制含3条探针Probe1、Probe2和Probe3，核酸外切酶Ⅲ的组分a）的溶液；

（3）制备纳米金；

（4）制备Probe4修饰的纳米金溶液，即组分b）的溶液。