一种单个胸腺嘧啶探针及其制备方法和应用技术

本发明专利技术公开了一种单个胸腺嘧啶探针及其制备方法。所述单个胸腺嘧啶探针的制备方法包括如下制备步骤：将金纳米粒子溶胶与胸腺嘧啶溶液混合，超声处理，然后将载片浸泡于溶胶中静置处理，取出载片吹干得到沉积于载片表面的单个胸腺嘧啶探针，胸腺嘧啶溶液的浓度为1×10

【技术实现步骤摘要】
一种单个胸腺嘧啶探针及其制备方法和应用
本专利技术涉及汞离子检测
，更具体地，涉及一种单个胸腺嘧啶探针及其制备方法。
技术介绍
在现有的对汞（II）离子的检测方法中，常用的等离子体原子发射光谱法、冷原子吸收法、原子荧光光谱法以及电感耦合等离子体-质谱法等都受到了耗时长、设备仪器造价昂贵、操作复杂以及无法实现现场测试等缺点的制约，不适合自然水体的现场测试。因此我们需要开发一种便携、快速、无需进行样品前处理的汞（II）离子测试方法。拉曼光谱因其对样品无损测试、无需进行样品前处理、快速的优点而广受研究者的青睐。而随着纳米制备技术的发展，表面增强拉曼光谱（SERS）技术得到了快速的发展，配合此技术，拉曼光谱能实现单分子级别的测试，且因为其具有良好的普适性，在生物、医学、考古、化学和材料等领域得到了广泛的应用。在表面等离子体共振的条件下，SERS可以将待测样品的拉曼信号增强106~1014倍，极大地提高了检测的特异性、灵敏度。然而，现有的SERS检测手段都是基于大分子探针，如DNA、蛋白质及寡核苷酸等，这些大分子探针结构非常复杂且价格高昂，不利于这种分析技术的实际应用。而胸腺嘧啶T是一种结构简单，成本低廉且易于获得的小分子探针，高稳定性和较低的拉曼背景信号使其成为极具应用前景的汞离子检测探针。现有技术中采用含有多个胸腺嘧啶T的DNA探针不仅结构复杂且价格昂贵，且长链分子本身的拉曼光谱背景信号会掩盖吸附汞离子后的信号强度变化，影响检测的灵敏度。因此如何获得一种特异性强、灵敏度高且简单易得的SERS探针也是汞离子浓度检测的研究重点。
技术实现思路
本专利技术旨在克服上述现有技术的不足，提供一种结构简单，稳定性好，灵敏度高的单个胸腺嘧啶探针。本专利技术的另一目的在于提供一种单个胸腺嘧啶探针的制备方法。本专利技术的另一目的在于提供一种单个胸腺嘧啶探针在汞离子测定中的应用。为解决上述技术问题，本专利技术采用的技术方案是：一种单个胸腺嘧啶探针的制备方法，包括如下步骤：包括如下步骤：将金纳米粒子与胸腺嘧啶溶液混合，超声处理，然后将载片浸泡于溶液中，静置处理，取出载片吹干得到沉积于载片表面的单个胸腺嘧啶探针，胸腺嘧啶的浓度为1×10-2mol/L~1×10-4mol/L，金纳米粒子与胸腺嘧啶的摩尔比为1:1~1:5，超声时间大于等于2min，静置时间为大于等于3h。相比于结构复杂且价格昂贵的多个胸腺嘧啶的DNA探针，直接使用结构简单、成本低廉的单个胸腺嘧啶分子更容易得到背景较低的检测信号，且稳定性更好。无论是长链多个胸腺嘧啶的DNA分子还是单个胸腺嘧啶分子，胸腺嘧啶探针检测汞离子的基础都是胸腺嘧啶-汞离子-胸腺嘧啶配位键的形成，检测原理都是基于探针和汞离子结合产生的拉曼信号变化。在汞离子浓度较高的时候差别并不明显，然而在低浓度的情况下，探针分子本身的背景信号就可能会掩盖吸附汞离子后的拉曼信号变化，而单个胸腺嘧啶探针的背景信号低，在低浓度的下也能显著反应吸附汞离子后的拉曼信号变化，具有较低的检出限。单个胸腺嘧啶分子通过配位作用稳定吸附在金纳米粒子表面，然后通过静电吸附作用沉积在载片表面，形成胸腺嘧啶探针，制备过程操作简单，廉价易得，且具有高稳定性和特异性。优选地，所述胸腺嘧啶探针的制备方法的超声时间为2~30min。超声时间过短不足以让离心沉积下来的金纳米粒子重新分散，时间太长会增加制备的能耗，不经济环保。优选地，所述胸腺嘧啶的浓度为1×10-3mol/L。当胸腺嘧啶溶液的浓度为1×10-3mol/L时制备的单个胸腺嘧啶探针灵敏度最高。制备SERS探针的胸腺嘧啶浓度应尽量低，才能让探针更灵敏，能检测到更低浓度的汞离子吸附产生的SERS信号变化，但是胸腺嘧啶浓度太低会让吸收峰变的紊乱，无法检测。专利技术人通过多次探索发现胸腺嘧啶浓度为1×10-3mol/L时1649cm-1处特征峰信号最强，灵敏度最高。优选地，所述静置时间为12~24h。静置时间过短不足以让胸腺嘧啶稳定吸附于金纳米粒子溶胶表面，静置时间过长不适于实际操作。优选地，制备过程中所述载片在取出后重复冲洗表面大于等于3次。重复3次可以除去没有稳定吸附形成探针的胸腺嘧啶分子，使SERS信号更稳定，低于3次不足以清洗干净。优选地，所述金纳米粒子在与胸腺嘧啶溶液混合前先经过甲苯预处理，预处理步骤为：在除去上清液的金纳米粒子中加入甲苯超声处理，在50℃~100℃下加热1-10min，超声时间大于等于2min，，甲苯与金纳米粒子溶胶的体积为1:1~3:1。金纳米粒子的常规制备方法中均用到十六烷基三甲基溴化铵（CTAB）或十六烷基三甲基氯化铵（CTAC），而CTAC与CTAB的化学结构一致，性质类似，甲苯也同样适应使用CTAC的情况。利用甲苯预处理可以很好的去除金纳米粒子溶胶制备过程中引入的CTAC或CTAB，从而避免了CTAC或CTAB对SERS信号的影响。其中金纳米粒子AuNRs溶胶甲苯超声热处理的超声时间优选为2~30min，超声时间过短不足以让甲苯与CTAB完全反应，过长时间会增加能耗。优选地，所述甲苯超声处理加热温度为60~70℃。更优选地，所述甲苯超声处理加热温度为65℃。甲苯的最低反应温度50℃，50℃以下基本不会与CTAB发生反应，最高反应温度是100℃，高于100℃会完全破坏金纳米粒子的形貌。同时温度升高也会导致热运动加剧使得金纳米粒子发生团聚，专利技术人通过多次探索发现65℃为甲苯与金纳米粒子溶胶反应的最佳温度。由上述的单个胸腺嘧啶探针的制备方法制备的单个胸腺嘧啶探针。上述的单个胸腺嘧啶探针在汞离子测定中的应用。相较于结构非常复杂且价格高昂的传统大分子探针，胸腺嘧啶探针具有结构简单，成本低廉且易于获得等优点。其对汞离子的检出限为0.02ppb，同时具有良好重现性和离子特异性，适用于实际水体中汞离子浓度的检测。优选地，所述单个胸腺嘧啶探针在汞离子测定中的以拉曼峰面积为指标建立工作曲线基于单个胸腺嘧啶探针标记的汞离子SERS定量分析的方法包括如下步骤：S1：建立工作曲线：取一片制备好的胸腺嘧啶探针，取任意一点测试其空白SERS光谱，以空白SERS光谱的峰面积为I空白；在上述同一位置滴加不同浓度汞离子溶液静置培养，测试SERS光谱，以不同浓度的汞离子溶液拉曼峰的峰面积为I样品，得到信号衰减值为I衰减=(I空白-I样品)/I空白，以信号衰减值对汞离子浓度作图得到工作曲线C样品=（I衰减-156.4）/15.6；S2：检测样品中汞离子浓度：将待测样品溶液滴于胸腺嘧啶探针上静置培养，测试其SERS光谱，代入工作曲线公式中计算得到样品中汞离子浓度。相对以信号强度作为指标，以峰面积作为指标更能体现拉曼峰信号的强弱变化，同时本专利技术中以峰面积作为指标的线性拟合程度高于以信号强度作为指标时的拟合程度。工作曲线检测汞离子的浓度范围为1×10-10mol/L~1×10-1mol/L，检测范围广，线性程度高，同时具有良好重现性和离子特异性，可以在多种离子的干扰下对汞离子进行特异性检测。与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：相较于结构非常复杂且价格高昂的传统大分子探针，本专利技术制备的单个胸腺嘧啶探针具有很低的SERS背景信号，结构简单，低廉易得，对汞离子检出限为0.02ppb，检测的浓度范围为1×10-10m本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种单个胸腺嘧啶探针的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：将金纳米粒子与胸腺嘧啶溶液混合，超声处理，然后将载片浸泡于溶液中，静置处理，取出载片吹干得到沉积于载片表面的单个胸腺嘧啶探针，胸腺嘧啶的浓度为1×10

【技术特征摘要】
1.一种单个胸腺嘧啶探针的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：将金纳米粒子与胸腺嘧啶溶液混合，超声处理，然后将载片浸泡于溶液中，静置处理，取出载片吹干得到沉积于载片表面的单个胸腺嘧啶探针，胸腺嘧啶的浓度为1×10-2mol/L~1×10-4mol/L，金纳米粒子与胸腺嘧啶的摩尔比为1:1~1:5，超声时间大于等于2min，静置时间为大于等于3h。2.如权利要求1所述的单个胸腺嘧啶探针的制备方法，其特征在于，所述胸腺嘧啶的浓度为1×10-3mol/L。3.如权利要求1所述的单个胸腺嘧啶探针的制备方法，其特征在于，所述静置时间为12~24h。4.如权利要求1所述的单个胸腺嘧啶探针的制备方法，其特征在于，所述载片在取出后用水重复冲洗表面大于等于3次。5.如权利要求1所述的单个胸...

【专利技术属性】
技术研发人员：叶穗波，杨皓，陈建，浮钰，张卫红，谢方艳，龚力，方萍萍，童叶翔，
申请(专利权)人：中山大学，
类型：发明
国别省市：广东,44