基于子体铅的氡累积辐射核酸适体非标记荧光传感和ICP-MS检测新方法

摘要

氡是广泛存在于人们是生活中的放射性惰性气体，主要来源于岩石，土壤，水体，建筑材料，煤和天然气的燃烧。长期处于高浓度氡环境中，可导致皮肤病，白血病，吸入氡及氡的子体，也会对人类的呼吸系统造成电离辐射损伤。氡被认为是除吸烟外，引发肺癌的第二大因素，被国际癌症研究机构（IARC）归为一类致癌物质。因此，检测环境中的氡具有重要意义。然而，现行的氡的检测中存在方法复杂，仪器昂贵，干扰大的缺点，所以建立一种经济简单快捷且干扰小的测氡的累积辐射剂量的新方法更加具有现实意义。
　　本文第2章研究了基于 ICP-MS检测子体铅测氡的累积采样和检测新方法。该研究运用氡辐射衰变后最终形成稳定的子体铅，且半衰期短这一特性，提出了通过检测子体铅来进行氡的累积测量的新思路。并且对采样条件进行优化，建立了以直径与高的比值较大的采样容器作为采样皿，皿口加封孔径为0.8μm的混合纤维素微孔膜，采样皿内加入2％的 HNO3作为采样吸收液的子体铅的被动式采集新方法。采样结束后，用电感耦合等离子体质谱仪（ICP-MS）检测样品中子体铅，确定了氡与子体铅之间的数学关系模型，氡的累积浓度和样品中铅的浓度呈对数关系，拟合方程为：ρPb=4.96 ln(CRn+1.09)?1.11，r=0.9965，但在2.0－20×104Bq·h/m3范围内二者之间呈现良好的线性关系，可用于氡的累积辐射剂量的定量检测。回归方程为：ρPb=2.3 CRn?0.11，r=0.9964，检出限为495Bq·h/m3。该方法测氡的灵敏度远优于氡的累积测量国家标准方法，且操作简单，不需任何样品前处理措施。
　　本文第3章利用子体铅可诱导核酸适体 T30695形成稳定的 G-四链体，从而阻碍了T30695与其互补链形成双螺旋结构，建立了氡的累积辐射非标记荧光传感检测新方法。富含鸟嘌呤的寡核苷酸单链 T30695在其互补链 C-16存在的情况下与之结合，形成双螺旋结构，荧光染料 PG可嵌入双链结构，产生强荧光。子体铅诱导单链T30695形成紧密的G-四链体后， PG难以嵌入结合，体系荧光强度下降。样品溶液荧光强度与 Pb2+浓度成反比，与氡辐射浓度负相关。该方法对铅的检出限为0.26nM，对氡的检出限为292 Bq·h/m3。该方法操作简单，传感灵敏，干扰小，成本低廉，结果准确，采样、检测过程中避免了氡的辐射损伤和放射污染。
　　第4章研究了子体铅诱导核酸适体 AGRO100形成 G-四链体，导致DNA染料TO的荧光强度降低，从而检测氡的累积辐射剂量的新方法。绝大多数文献报道的能与 G-四链体结合发出强荧光的DNA染料 TO，在该研究中发现，加大 TO的用量，使其远远超过核酸适体 AGRO100的用量时，子体铅诱导 AGRO100形成 G-四链体后，荧光强度反而降低，且降低程度与子体铅的含量成正比例关系。由此建立了基于子体铅的氡累积辐射非标记荧光传感检测。该方法测氡的线性范围为1-8×104Bq·h/m3，检出限为611 Bq·h/m3。

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第1章 绪论

1.1 研究意义

1.2 国内外氡的检测方法及研究现状

1.3 电感耦合等离子体质谱法

1.4 核酸适配体和G-四链体

1.5 本课题研究的主要内容与创新

第2章 基于子体铅的氡累积辐射剂量的采样和ICP-MS检测新方法

2.1 引言

2.2 材料与方法

2.3 结果与讨论

2.4 基于铅测定氡的定量测定模型的建立

2.5 小结

第3章 子体铅诱导核酸适体T30695构型转变的氡累积辐射非标记荧光传感检测新方法

3.1 引言

3.2 材料与方法

3.3 结果与讨论

3.4 氡的累积测量和定量测定模型的建立

3.5 小结

第4章 基于子体铅的G-四链体-TO非标记荧光传感器检测氡的累积辐射剂量新方法

4.1 引言

4.2 实验方法

4.3 结果与讨论

4.4 氡的累积浓度测量和定量测定模型

4.5 小结

第5章 结 论

参考文献

综述: 荧光核酸适配体传感器及其在金属离子检测中的应用

主要缩写符号与对照

作者攻读学位期间的科研成果

资助本论文的项目

致谢