[发明专利]一种负载金纳米粒子的铜离子比色检测试纸

说明书

本发明公开了一种负载金纳米粒子的铜离子比色检测试纸，属于分析化学技术领域。所述试纸上负载金纳米粒子；所述试纸为T形试纸；所述试纸上负载金纳米粒子是指在经PVP溶液润湿后的试纸的检测区域滴加AuNPs溶液。本发明将试纸与金纳米粒子比色检测Cu²⁺的方法相结合，实现Cu²⁺的快速检测，20min即可完成检测；构建了一种快速、简单和便携性好的比色检测Cu²⁺的试纸；可直接通过肉眼识别颜色变化实现Cu²⁺的定性和半定量检测，肉眼可识别出最低检测限的浓度为50nmol/L。

技术领域

本发明涉及一种负载金纳米粒子的铜离子比色检测试纸，属于分析化学技术领域。

背景技术

铜是人体必须的微量元素，广泛分布于生物组织中，当人体内铜的含量低于正常含量时，会影响人体内氧化还原反应速率、酶的转录等重要代谢过程；但当人体内铜含量过量，它可以促进生物体内过量的活性氧产生，导致细胞损伤或者诱导细胞凋亡，短期来说引发胃肠道紊乱，长期下来会损伤肝脏和肾脏。此外，铜也是环境中常见的重金属污染物之一。因此，建立高效灵敏、操作简便的铜离子检测方法至关重要。目前应用于铜离子检测的方法主要有原子光谱吸收法、共振散射光谱法、电感耦合等离子体质谱法等。

近年来，金纳米(AuNPs)由于其独特的光学和电学特性，被广泛应用于检测方法的建立。AuNPs具有较强的表面等离子体共振吸收能力和较高的消光系数。由于分散的AuNPs和聚集的AuNPs表面等离子体共振吸收的差异，AuNPs溶液由红色变成紫色。基于AuNPs的诱导聚集建立的比色检测方法被广泛应用于检测核酸，蛋白，重金属等。

试纸是以纸为基底的分析装置，将实验检测过程集中到一张微小的纸片上。试纸以其成本低，便携性高，易于制造和使用等优点，被广泛应用于医疗诊断、环境监测、食品质量检测等方面。在试纸检测方法中，最常用的检测方法是比色法，可以通过肉眼识别、拍照记录等来比较反应后的颜色变化和强度，实现的定性或定量分析。由于试纸检测的便捷性，在试纸上实现金纳米粒子比色传感，具有广泛的应用前景。

发明内容

本发明的主要目的在于将基于金纳米粒子比色检测铜离子的方法与试纸相结合，构建出一种能简单快速的比色检测Cu²⁺的试纸。本发明基于如下铜离子比色传感检测原理：L-半胱氨酸可以与AuNPs表面通过Au-S键相连接，导致AuNPs聚集。当铜离子存在时，可以催化O₂氧化L-半胱氨酸生成二硫化胱氨酸，减少游离的巯基，从而阻止由L-半胱氨酸所诱导的AuNPs聚集。在滤纸上，通过采用特殊的结构和试纸的处理，将在试纸上实现比色传感。该发明可以用于湖水中Cu²⁺的快速检测。

本发明的第一个目的是提供一种比色检测试纸，所述试纸上负载金纳米粒子；所述试纸形状为T形；所述试纸上负载金纳米粒子是指在经PVP溶液润湿后的试纸的检测区域滴加AuNPs溶液。

本发明的第二个目的是提供一种比色检测试纸的制备方法，所述方法包括以下步骤：

(1)试纸的预处理：将滤纸切割成T形，将切割好的试纸进行洗涤、干燥，获得待用的试纸；

(2)比色检测试纸的制备：在待用的试纸上滴加PVP溶液将试纸润湿，在试纸的检测区域滴加AuNPs，干燥即可得到负载金纳米粒子的比色检测试纸。

在本发明的一种实施方式中，所述T形试纸的头部为样品溶液滴加区域，中间身部为滴加AuNPs溶液区域；中间身部的长度小于头部长度。

在本发明的一种实施方式中，所述T形中间身部为正方形，所述T形头部的长、宽比为(2-4)：1。

在本发明的一种实施方式中，所述T形头部的尺寸为(10-20)mm×5mm，T形中间身部尺寸为(5-9)mm×(5-9)mm。