一种利用石墨炔氧化物检测汞离子的方法技术

本发明专利技术属于检测技术领域，具体涉及一种利用石墨炔氧化物检测汞离子的方法。本发明专利技术将具有稳定荧光的DNA序列与纳米材料石墨炔氧化物（GDY）作用，GDY表面通过范德华力和核酸碱基之间的π

【技术实现步骤摘要】
一种利用石墨炔氧化物检测汞离子的方法


[0001]本专利技术属于检测
，具体涉及一种利用石墨炔氧化物检测汞离子的方法。

技术介绍

[0002]汞（Mercury）是一种常见的重金属污染物，毒性较大，会对环境造成严重的影响。因其较差的降解性，汞一旦通过生物链进入生物系统，就会随着浓度的富集来阻止生物体内的重要活动。它可以通过多种方式进入人体，以Hg
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的形式积聚在重要的身体器官中，如肝脏、心脏、肾脏和脑等，干扰正常的生物功能，严重病变，因此发展检测Hg
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的新技术和新方法十分重要。
[0003]聚集诱导发射（AIE）是一类发光的活性荧光团，在分子溶解状态下呈现非发射状态，荧光较弱，而在聚集态时发射得到很大程度的增强，这种独特的现象是由于分子内旋转受限的原因造成的。基于该特性，AIE能够作为生物传感器的荧光指示剂，为传感平台产生更高灵敏度和准确性的“开启”荧光信号。
[0004]石墨炔（Graphdiyne， GDY）是一种由苯环和二乙炔基组成的新型碳材料，同时包含了sp原子组成的苯环和sp2原子组成的乙炔基的2D平面分子，被预测是二炔非天然碳的同素异形体中最稳定的结构。在核酸适配体传感器领域方面，GDY不仅可以通过范德华力和核酸碱基之间的π
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π堆积作用，实现对单链DNA（ssDNA）的吸附，同时乙炔键也促进其吸附，通过荧光共振转移原理（FRET），从而进一步增强对荧光的淬灭作用。目前尚未有将石墨炔应用于Hg
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检测的相关研究报道。

技术实现思路

[0005]针对现有技术中的不足，本专利技术利用具有AIE效应的DSAI分子结合多胸腺嘧啶（T）核酸序列和石墨炔氧化物实现对汞离子的检测。
[0006]为达到上述目的，本专利技术采取如下技术手段：本专利技术提供了一种利用石墨炔氧化物检测汞离子的方法，所述方法包括如下步骤：（1）生物荧光探针DSAI溶于有机溶剂二甲基亚砜（DMSO）之中，在室温下温和涡旋溶解，制备得到DSAI溶夜；（2）荧光获取：将核酸适配体与DSAI溶夜共同加入到含有PBS的棕色离心管中，室温下混合形成具有荧光的DNA序列；（3）荧光淬灭：在步骤（2）获得的具有荧光的DNA序列中加入不同浓度的 GDY水溶液，室温下反应后测量荧光强度F0；（4）加入不同浓度的Hg
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后在室温下反应后测量得到荧光强度为F；根据荧光强度变化公式F/F
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1作出相应的线性关系；（5）加入待测溶液，室温下反应后测量其荧光强度，根据步骤（4）的线性关系计算待测溶液中Hg
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的浓度。
[0007]进一步地，步骤（1）中所述DSAI溶夜的终浓度为10 μΜ。
[0008]步骤（2）中所述核酸适配体的序列为：ACTCACTAT/rA/GGAAGAGATGTTTCTTCTTTCTTCCCCTTGTTTGTTGTTT。
[0009]步骤（2）中所述核酸适配体的终浓度为10~30 nM。
[0010]步骤（3）中所述GDY水溶液的终浓度为20~30 μg/mL。
[0011]步骤（4）中所述的不同浓度为10 nM、20 nM、40 nM、60 nM、80 nM、100nM、500 nM、1 μM和2 μM。
[0012]本专利技术还提供了一种用于检测Hg
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的试剂盒，所述试剂盒中包含有序列为：ACTCACTAT/rA/GGAAGAGATGTTTCTTCTTTCTTCCCCTTGTTTGTTGTTT的核酸适配体。
[0013]本专利技术还提供了上述方法在检测汞离子中的应用。
[0014]与现有技术相比，本专利技术的有益效果为：本专利技术使用具有AIE特性的DSAI荧光分子与带有多胸腺嘧啶（T）的核酸适配体作用形成具有稳定荧光的DNA序列；加入纳米材料GDY之后，GDY表面通过范德华力和核酸碱基之间的π
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π堆积作用，实现对单链DNA（ssDNA）的吸附，由于FRET原理，荧光强度发生变化；遇到Hg
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后，Hg
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能与DNA分子中胸腺嘧啶三号位上的氮原子发生质子取代，带有DSAI荧光的DNA部分远离GDY的表面，核酸适体的构象发生变化，形成稳定的T
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Hg
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T结构配位复合物，从而脱离GDY表面，荧光再次发生变化；通过加入Hg
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前后体系的吸光度变化来检测Hg
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。本专利技术所提供的检测方法具有操作方便、成本低、检测灵敏、准确度高等优点。石墨炔纳米材料易于获得、成本低，性质稳定。为传感平台产生更高灵敏度和准确性的“开启”荧光信号，本专利技术可应用于环境及食品等领域的Hg
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检测，为无标记的荧光适体传感器提供了新的探索方向。
附图说明
[0015]图1为本专利技术检测Hg
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的技术路线图；图2是不同浓度核酸适配体DNA的荧光强度对比图；图3是不同浓度的GDY荧光强度变化对比图；图4 是对不同浓度的Hg
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的灵敏性对比图；图5是加入不同Hg
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之后的荧光变化曲线图；图6是对不同种类离子的荧光回复率变化对比图。
具体实施方式
[0016]以下结合实施例对本专利技术做进一步说明，实施例是用于说明本专利技术，而不是用于限制本专利技术的范围。本领域技术人员可以借鉴本文内容，适当改进工艺参数实现。特别需要指出的是，所有类似的替换和改动对本领域技术人员来说是显而易见的，它们都被视为包括在本专利技术。下例实施实例所述的基本试剂与材料均可在试剂公司购买。未注明具体条件的实验方法，通常按照常规条件或按照制造厂商所建议的条件。除非另行定义，文中所使用的所有专业与科学用语与本领域熟练人员所熟悉的意义相同。此外，任何与所记载内容相似或均等的方法及材料皆可应用于本专利技术方法中。文中所述的较佳实施方法与材料仅作示范之用。
[0017]实施例1本实施例中将DSAI与修饰后的DNA结合，使生物传感平台携带稳定的荧光，加入GDY之后，由于FRET原理，荧光强度发生变化。再加入Hg
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，核酸适配体与之发生特异性结合并导致核酸适体的构象发生变化，形成稳定的T
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Hg
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T结构，脱离GDY表面，荧光再次发生变化，通过加入Hg
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前后体系的吸光度变化来检测Hg
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。具体的检测步骤为：（1）DSAI溶于有机溶剂二甲基亚砜（DMSO）之中，在室温下温和涡旋溶解，制备浓度为10 μΜ的DSAI溶液；GDY纳米材料溶于超纯水中，室温下超声分散，制备浓度为2 mg/mL 的GDY水溶液。
[0018]（2）将1ul核酸适配体与0.5ul步骤（1）中的DSAI溶夜共同加入到含有PBS的棕色离心管中，在20
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37
°
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种利用石墨炔氧化物检测汞离子的方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：（1）生物荧光探针DSAI溶于有机溶剂二甲基亚砜之中，在室温下温和涡旋溶解，制备得到DSAI溶夜；（2）荧光获取：将核酸适配体与DSAI溶夜共同加入到含有PBS的棕色离心管中，室温下混合形成具有荧光的DNA序列；（3）荧光淬灭：在步骤（2）获得的具有荧光的DNA序列中加入不同浓度的 GDY水溶液，室温下反应后测量荧光强度F0；（4）加入不同浓度的Hg
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后在室温下反应后测量得到荧光强度为F；根据荧光强度变化公式F/F
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1作出相应的线性关系；（5）加入待测溶液，室温下反应后测量其荧光强度，根据步骤（4）的线性关系计算待测溶液中Hg
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的浓度。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤（1）中所述DSAI溶夜的终浓度为10 μΜ。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤（2）中所述核酸适配体的序...

【专利技术属性】
技术研发人员：高力，吕秋香，周阳，时海霞，
申请(专利权)人：江苏大学，
类型：发明
国别省市：