一种液体中组分的检测方法技术

本发明专利技术公开了一种液体中组分的检测方法，在待测液体中加入聚集诱导发光化合物以及纳米通道膜，使得所述聚集诱导发光化合物与待测组分在纳米通道内充分聚合，通过所述纳米通道膜的电化学信号和/或荧光信号的变化，获得待测组分的浓度；其中，所述纳米通道膜具有能跟所述聚集诱导发光化合物或所述待测组分结合的表面基团，所述聚集诱导发光化合物具有至少两个探针基团，所述探针基团用于与待测组分的目标基团或电子空轨道结合。通过本发明专利技术，使用聚集诱导发光化合物作为纳米通道膜的检测探针，不仅克服了现有技术中待测组分必须与DNA配对还能放大电化学信号的技术缺陷，还将荧光信号的变化引入纳米通道膜检测技术，使得检测更为准确。

Method for detecting component in liquid

The invention discloses a liquid component detection method in the liquid to be measured with aggregation induced emission compounds and nano channel membrane, so that the aggregation induced emission compound and the component to be measured in full polymerization in nanochannels, change of signal and / or fluorescence signal through the membrane of the nano channel and obtain the concentration of component to be tested; among them, the film has a nano channel with the aggregation induced emission compounds or the surface groups of the components combine to be measured, the aggregation induced emission compound having at least two probe groups, the groups used to probe and analytes or target groups the electronic air rail joint. According to the invention, the use of aggregation induced emission compounds as detection probe nano channel film, not only to overcome the existing technologies of analytes must be paired with DNA technology can also amplify the electrochemical signals of defects, will also change the fluorescence signal into the nano channel film detection technology, which makes the detection more accurate.

【技术实现步骤摘要】
一种液体中组分的检测方法
本专利技术属于微量检测领域，更具体地，涉及一种液体中组分的检测方法。
技术介绍
纳米通道技术为一种低能耗、操作简单、灵敏度高、无污染的检测技术，可应用于DNA的测序研究以及小分子的检测。现有技术中通常利用纳米通道上的捕获探针检测半胱氨酸等小分子(AdvMater.Volume26,Issue3,January22,2014Pages455-460.)由于该方法仅在纳米通道周围吸附一层半胱氨酸分子及一层捕获探针分子，因此检测灵敏度有限。而使用DNA作为捕获探针，由于DNA的分子量较大，则可以将检测灵敏度增加到10-6M，然而，由于该方法需要DNA与待测组分能够进行互相互补配对，仅能检测ATP或核酸等物质。同时，当待测组分的浓度进一步减小时，由于探针或待测组分吸附于纳米通道的边缘，使得电化学信号的检测结果发生偏差。且纳米通道膜吸附了探针和待测分子后，无法再生，造成了材料的浪费。而采用其它手段进行小分子或离子的检测，则灵敏度有限。非专利文献中公开了一种利用纳米金检测葡萄糖的方法(AdvMater.2013Feb6；25(5):749-54.)。然而，其检测限仅能达到5×10-4M，且无法排除其它单糖对于葡萄糖检测的干扰。非专利文献(Volume47,Issue44October20,2008Pages8386–8389)中也公开了一种利用纳米金增强荧光来检测汞离子的方法，它采用原子吸收光谱法来检测重金属离子，不仅制样过程复杂，灵敏度也仅到达了10-6M。
技术实现思路
针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本专利技术提供了一种液体中组分的检测方法，利用聚集诱导发光化合物与待测组分在纳米通道内结合，从而实现微量组分的检测。为实现上述目的，按照本专利技术的一个方面，提供了一种液体中组分的检测方法，在待测液体中加入1μΜ～100μΜ的聚集诱导发光化合物以及纳米通道膜，使得所述聚集诱导发光化合物与待测组分在纳米通道内充分聚合，通过所述纳米通道膜的电化学信号和/或荧光信号的变化，获得待测组分的浓度；其中，所述纳米通道膜具有能跟所述聚集诱导发光化合物或所述待测组分结合的表面基团，所述聚集诱导发光化合物具有至少两个探针基团，所述待测组分具有至少两个目标基团或电子空轨道，所述探针基团用于与目标基团或电子空轨道结合，所述探针基团用于与目标基团或电子空轨道结合，从而使得所述聚集诱导发光化合物与待测组分聚合，形成长链寡聚物或长链复合物。优选地，所述纳米通道膜的厚度为12μm～60μm。优选地，所述纳米通道膜为聚对苯二甲酸乙二酯薄膜，阳极氧化铝薄膜或聚碳酸酯薄膜。优选地，所述纳米通道的直径为10nm～600nm，平均密度为107/cm2～109/cm2。作为进一步优选地，其特征在于，所述纳米通道的直径为10nm～100nm，平均密度为107/cm2～108/cm2。优选地，所述聚合的时间为5min～60min。优选地，所述待测组分的浓度大于等于4×10-6M，通过所述纳米通道膜的电化学信号变化获得待测组分的浓度。优选地，所述待测组分的浓度小于4×10-6M，通过所述纳米通道膜的荧光信号的变化，获得待测组分的浓度。优选地，所述待测组分为有机分子，具有至少两个目标基团。作为进一步优选地，所述待测组分为葡萄糖，所述目标基团为邻羟基，所述探针基团为硼酸基。作为更进一步优选地，所述聚集诱导发光化合物的化学结构式如式I所示优选地，所述待测组分为金属阳离子，具有至少两个电子空轨道。作为进一步优选地，所述待测组分为Hg2+，所述探针基团为胸腺嘧啶基或尿嘧啶基。作为更进一步优选地，所述聚集诱导发光化合物的化学结构式如式II所示1、聚集诱导发光化合物与待测组分聚合后形成了长链寡聚物或长链复合物，待测组分在无需与DNA互补配对的情况下，聚集诱导发光化合物实现了检测信号的放大功能；2、利用聚集诱导发光化合物作为检测探针，可通过激光共聚焦显微镜来检测纳米通道膜上的荧光信号的变化来获得待测组分的浓度，避免了反应物吸附等因素对电化学信号的影响，同时在待测组分浓度较高时，仍可采用电化学检测方法弥补高浓度的待测物使荧光强度变化不明显的缺陷；3、聚集诱导发光化合物与待测组分在纳米通道膜中聚合后，可利用如S2-或H+等清除剂实现纳米通道的清除和再生，用同一纳米通道膜实现二次甚至三次检测过程，节省实验材料，经济环保；4、本专利技术的检测限低，与现有的检测葡萄糖浓度的技术相比，葡萄糖的检测限电化学方法为4×10-7M，光化学法为4×10-10M，检测限降低3个数量级；与现有的检测汞离子浓度的技术相比，汞离子的检测限达到了10-7M，降低了一个数量级；5、式I化合物具有硼酸基团，由于葡萄糖分子具有1,2-二醇特殊结构，能分别和带负电的硼酸基团的两个羟基发生脱水聚合反应，式I化合物对葡萄糖和硼酸具有较好的结合特异性，能排除其它单糖对葡萄糖含量检测的干扰，同时，由于该反应的反应机理并非基于氧化还原反应，该检测过程不受氧化剂或还原剂的干扰。附图说明图1为本专利技术实施例1电化学信号以及荧光信号变化曲线图；图2为本专利技术实施例2电化学信号以及荧光信号变化曲线图；图3为本专利技术实施例3电化学信号变化曲线图；图4为本专利技术实施例4实际尿液样本的抗氧化还原干扰荧光信号检测示意图；图5为本专利技术实施例5电化学信号以及荧光信号变化曲线图；图6为本专利技术实施例5利用同一纳米孔道实现3次循环检测电化学信号以及荧光信号变化曲线。具体实施方式为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。此外，下面所描述的本专利技术各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。本专利技术提供了一种液体中组分的检测方法，在待测液体中加入1μΜ～100μΜ的聚集诱导发光化合物以及纳米通道膜，使得所述聚集诱导发光化合物与待测组分在纳米通道内充分聚合，使得薄膜两侧的电阻增大，同时聚集诱导发光化合物聚集发光，通过所述纳米通道膜的电化学信号和/或荧光信号的变化，获得待测组分的浓度。其中，所述纳米通道膜具有能跟所述聚集诱导发光化合物或所述待测组分结合的表面基团；该表面基团通常利用表面修饰法对薄膜改性获得，因此薄膜需具有羟基，羧基等易修饰的基团，例如聚对苯二甲酸乙二酯薄膜，阳极氧化铝薄膜或聚碳酸酯薄膜。纳米通道膜的面积只要能满足电化学信号检测中电解装置的大小即可，纳米通道膜的厚度为12μm～60μm，纳米通道的直径为10nm～600nm，优选为10nm～100nm，平均密度为107/cm2～109/cm2，优选为107/cm2～108/cm2。所述聚集诱导发光化合物具有至少两个探针基团，所述待测组分具有至少两个目标基团或电子空轨道，所述待测组分通过目标基团或电子空轨道与所述聚集诱导发光化合物的探针基团相结合或配对螯合；因此，待测组分为有机分子，或Hg2+等第三、四、五周期的过渡金属离子。而待测组分的两个目标基团不一定要相同，聚集诱导发光化合物的两个探针基团亦不一定相同，只要目标基团和探针基团结合时的反应条件相同即可。当待测组分浓度过大时，例如大于等于4×10-6M时，由于聚集诱导发光化合物聚集本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种液体中组分的检测方法，其特征在于，在待测液体中加入1μΜ～100μΜ的聚集诱导发光化合物以及纳米通道膜，使得所述聚集诱导发光化合物与待测组分在纳米通道内充分聚合，通过所述纳米通道膜的电化学信号和/或荧光信号的变化，获得待测组分的浓度；其中，所述纳米通道膜具有能跟所述聚集诱导发光化合物或所述待测组分结合的表面基团，所述聚集诱导发光化合物具有至少两个探针基团，所述待测组分具有至少两个目标基团或电子空轨道，所述探针基团用于与目标基团或电子空轨道结合。

【技术特征摘要】
1.一种液体中组分的检测方法，其特征在于，在待测液体中加入1μΜ～100μΜ的聚集诱导发光化合物以及纳米通道膜，使得所述聚集诱导发光化合物与待测组分在纳米通道内充分聚合，通过所述纳米通道膜的电化学信号和/或荧光信号的变化，获得待测组分的浓度；其中，所述纳米通道膜具有能跟所述聚集诱导发光化合物或所述待测组分结合的表面基团，所述聚集诱导发光化合物具有至少两个探针基团，所述待测组分具有至少两个目标基团或电子空轨道，所述探针基团用于与目标基团或电子空轨道结合。2.如权利要求1所述的检测方法，其特征在于，所述纳米通道膜的厚度为12μm～60μm。3.如权利要求1所述的检测方法，其特征在于，所述纳米通道膜为聚对苯二甲酸乙二酯薄膜，阳极...

【专利技术属性】
技术研发人员：夏帆，徐雪梅，娄筱叮，
申请(专利权)人：华中科技大学，
类型：发明
国别省市：湖北,42