核酸探针应用于重金属的快速检测方法研究

摘要

目前,重金属污染已对人类生存环境造成了极大的威胁,随着工业化的不断发展,大量生活污水和工业废水排入水体,进入水体的重金属离子可以通过生物链的蓄积进入人体,严重威胁着人类的健康和安全。因此,为应对全球污染,发展简单、快速、高效的重金属离子检测方法显得愈发重要。核酸探针具有实时、稳定、灵敏等分析检测优点,其在生化分析、环境监测、基础医学、新药的合成及筛选等方面展现出广阔的应用前景。
　　本文以核酸适配子技术为基础,利用比色法对环境中银离子和砷离子进行痕量检测,主要研究内容包括：⑴基于阳离子聚合物高效聚集纳米金比色法检测银离子。阳离子聚合物聚二烯丙基二甲基胺盐酸盐(PDDA)一方面可以与单链核酸(ssDNA)通过静电相互作用形成复合结构,另一方面可以高效聚集纳米金。当不加入银离子时,ssDNA会与PDDA形成杂交结构,由于PDDA的消耗,纳米金处于分散状态,溶液成红色。当加入银离子时,ssDNA中胞嘧啶(C)与Ag+形成C-Ag+-C错配,特异性结合形成发卡结构,因此释放的PDDA会引起纳米金的聚集,形成蓝色溶液。随着Ag+加入量的增加,溶液由红色逐渐变为蓝色。溶液在650 nm和520 nm处吸光度的比值与Ag+的加入量成正向关系,所以通过溶液颜色变化,就可以实现水体中银离子检测,并获得48.6 nM的检测限。⑵基于氯化血红素催化TMB显色比色法检测砷离子。氯化血红素(Hemim)是金属卟啉化合物,具有辣根过氧化物酶(HRP)活性,在过氧化氢的存在下可以催化3,3'5,5'-四甲基联苯胺(TMB)形成蓝色阳离子根,过量的Hemin可以继续催化阳离子根形成黄色的联苯醌。当不加入砷离子时,ssDNA会抑制 Hemin的催化活性。当加入砷离子时, ssDNA与As(III)特异性结合形成复合结构,这种复合结构会阻碍Hemin与ssDNA的堆积作用,恢复Hemin的催化能力,加快黄色产物的生成。随着砷加入量的增加,溶液由蓝色逐渐变为黄色。溶液在442 nm处吸光度与砷的加入量成正向关系,所以通过溶液颜色变化,可以实现水体中砷离子检测。

目录

封面

声明

中文摘要

英文摘要

目录

图录

表录

第一章 绪论

1.1 重金属离子污染

1.2核酸适配子技术

1.3本课题的研究意义及内容

第二章 基于阳离子聚合物高效聚集纳米金比色法检测银离子

2.1引言

2.2仪器与试剂

2.3实验设计原理与方法

2.4实验结果与讨论

2.5小结

第三章 基于氯化血红素催化TMB显色比色法检测砷离子

3.1引言

3.2仪器与试剂

3.3实验设计原理与方法

3.4实验结果与讨论

3.5小结

第四章 结论

参考文献

致谢

攻读硕士学位期间已发表或录用的论文