一种能同时检测Pb2+、Cd2+的荧光适配体传感器及其制备方法和检测方法技术

本发明专利技术公开了一种能同时检测Pb

【技术实现步骤摘要】
一种能同时检测Pb
2+
、Cd
2+
的荧光适配体传感器及其制备方法和检测方法


[0001]本专利技术涉及重金属检测
，具体涉及一种能同时检测Pb
2+
、Cd
2+
的荧光适配体传感器及其制备方法和检测方法。

技术介绍

[0002]随着工业活动的增加，会不可避免地向环境中释放出重金属离子，使得重金属污染问题日益严峻，其中Pb是最危险的重金属环境污染物之一，当它被排放到环境中，会以Pb
2+
以及化合物的形式存在，可在环境中曾长期存在，广泛分布在大气、水源和土壤等环境中，难以降解，并通过生物富集进入人体，对生态系统和人类健康造成威胁。Pb
2+
会通过皮肤吸收、消化道或食物链在体内积累，特别是肝脏，肾脏和大脑中，对人体的神经系统、消化系统、免疫系统和肝肾功能等造成伤害，引起记忆衰退、贫血、心血管功能障碍和精神发育迟滞等病症。一些国家对环境和食品中的Pb
2+
含量有严格的要求，例如世界卫生组织(WHO)和美国环境保护署(EPA)规定饮用水中Pb
2+
最大可接受浓度分别为48nmol/L和72nmol/L。
[0003]镉是一种人体非必需元素，广泛分布在自然界，具有高毒性、难降解、蓄积性强的特点，是我国耕地土壤污染面积最大、危害最严重的重金属元素，其能通过作物根系的吸收在农产品中累积，进而通过食物链进入人体和动物体内，潜伏期长达10～30年。人体可通过食品、水、空气等途径接触镉，其中膳食摄入是非职业人群镉暴露的主要途径，镉通过食物链在人体中蓄积，进而引起一定的中毒症状。镉中毒主要表现在对人体的肾脏、肝、呼吸系统、消化系统、骨骼和免疫系统等造成一系列的损伤，同时具有致畸、致突变、致癌作用，1993年镉被国际癌症研究协会修订为A级致癌物，即人体致癌物。近年来，有研究报道，人群镉暴露与高血压、糖尿病有一定的关联性。
[0004]因此，对于Pb
2+
、Cd
2+
的检测对生命、食品、环境和医学科学等都具有重要的意义。目前铅离子的检测方法主要有原子吸收光谱法、原子荧光光谱法、电化学阳极溶出伏安法等，镉离子的检测方法主要有光谱法、电化学检测发、石墨炉原子吸收光谱法等，这些方法虽然灵敏度、准确度较高，但检测成本高，单次测定耗时长，且每次只能测定一个元素，检测效率低，同时对操作人员的技术水平要求较高，不适合现场检测。因此，建立一种方便、经济、适用于现场检测的方法对于同时检测食品中的铅镉离子含量问题非常重要。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的是为解决现有技术中存在的问题，提供一种能同时检测Pb
2+
、Cd
2+
的荧光适配体传感器及其制备方法和检测方法。
[0006]本专利技术为解决上述技术问题的不足，所采用的技术方案是：一种能同时检测Pb
2+
、Cd
2+
的荧光适配体传感器的制备方法，将磁珠MBs和底物链S
‑
DNA通过生物素和链霉亲和素形成MBs@S
‑
DNA，将E
‑
DNA和S
‑
DNA上铅离子Apt通过碱基互补配对形成E
‑
DNA@Apt，最后通过部分碱基互补配对使MBs@S
‑
DNA中的S
‑
DNA与E
‑
DNA@Apt中的E
‑
DNA和镉适配体Apt结合最终
形成Y型的DNA二级结构，即制备得到荧光适配体传感器。
[0007]作为本专利技术一种能同时检测Pb
2+
、Cd
2+
的荧光适配体传感器的制备方法的进一步优化：包括以下步骤：
[0008]1)将MBs清洗后与tris缓冲液和S
‑
DNA溶液充分混合，然后置入烘箱保温处理，得到MBs@S
‑
DNA，备用；
[0009]2)将E
‑
DNA溶液和Apt溶液充分混合，然后置入烘箱保温处理，得到E
‑
DNA@Apt，备用；
[0010]3)将MBs@S
‑
DNA与E
‑
DNA@Apt充分混合，然后置入烘箱保温处理，即制得荧光适配体传感器。
[0011]作为本专利技术一种能同时检测Pb
2+
、Cd
2+
的荧光适配体传感器的制备方法的进一步优化：S
‑
DNA、E
‑
DNA和Apt的加入摩尔量之比为1:0.6～1.5:0.6～1.5。
[0012]作为本专利技术一种能同时检测Pb
2+
、Cd
2+
的荧光适配体传感器的制备方法的进一步优化：所述步骤1)和2)中烘箱保温处理的条件均为：温度25～50℃，时间≤3h。
[0013]作为本专利技术一种能同时检测Pb
2+
、Cd
2+
的荧光适配体传感器的制备方法的进一步优化：所述S
‑
DNA的序列为：5
’‑
TTCCACTAT/rA/GGAAGAGATTACAGTCCAAAAAA
‑3’
，其中，5
’
端荧光基团为Cy5，3
’
端标记为生物素Biotin。
[0014]作为本专利技术一种能同时检测Pb
2+
、Cd
2+
的荧光适配体传感器的制备方法的进一步优化：所述E
‑
DNA的序列为：5
’‑
ATAATACCACTATCTCTTCTCCGAGCCGGTCGAAATAGTGGAA
‑3’
。
[0015]作为本专利技术一种能同时检测Pb2+、Cd2+的荧光适配体传感器的制备方法的进一步优化：所述Apt的序列为：5
’‑
GGACTGTTGTGGTATTATTTTTGGTTGTG
‑3’
，其中，3
’
端荧光基团为FAM。
[0016]一种能同时检测Pb
2+
、Cd
2+
的荧光适配体传感器，由上述方法制备得到。
[0017]一种利用荧光适配体传感器同时检测Pb
2+
、Cd
2+
的方法：向荧光适配体传感器加入含有Pb
2+
和Cd
2+
的待测溶液和tris缓冲溶液，在25～50℃温度下孵育，孵育时间≤3h，孵育结束后，经磁分离取出上清液于转移至离心管中，用MBs清洗液清洗磁分离一次后取上清液于同一离心管中，再取tris缓冲液定容并经涡旋仪充分混合，最后通过荧光分光光度计检测FAM和Cy5的荧光强度。
[0018]检测荧光强度时的测量参数设置为：FAM最大激发波长为本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种能同时检测Pb
2+
、Cd
2+
的荧光适配体传感器的制备方法，其特征在于，将磁珠MBs和底物链S
‑
DNA通过生物素和链霉亲和素形成MBs@S
‑
DNA，将E
‑
DNA和S
‑
DNA上铅离子Apt通过碱基互补配对形成E
‑
DNA@Apt，最后通过部分碱基互补配对使MBs@S
‑
DNA中的S
‑
DNA与E
‑
DNA@Apt中的E
‑
DNA和镉适配体Apt结合最终形成Y型的DNA二级结构，即制备得到荧光适配体传感器。2.如权利要求1所述能同时检测Pb
2+
、Cd
2+
的荧光适配体传感器的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：1)将MBs清洗后与tris缓冲液和S
‑
DNA溶液充分混合，然后置入烘箱保温处理，得到MBs@S
‑
DNA，备用；2)将E
‑
DNA溶液和Apt溶液充分混合，然后置入烘箱保温处理，得到E
‑
DNA@Apt，备用；3)将MBs@S
‑
DNA与E
‑
DNA@Apt充分混合，然后置入烘箱保温处理，即制得荧光适配体传感器。3.如权利要求2所述能同时检测Pb
2+
、Cd
2+
的荧光适配体传感器的制备方法，其特征在于，S
‑
DNA、E
‑
DNA和Apt的加入摩尔量之比为1:0.6～1.5:0.6～1.5。4.如权利要求2所述能同时检测Pb
2+
、Cd
2+
的荧光适配体传感器的制备方法，其特征在于，所述步骤1)和2)中烘箱保温处理的条件均为：温度25～50℃，时间≤3h。5.如权利要求1或2所述能同时检测Pb
2+
、Cd
2+
的荧光适配体传感器的制备方法，...

【专利技术属性】
技术研发人员：马军，郭蕊，孙晓霞，毋培培，丁国涛，侣丽莎，仵春，游静，梁瑞瑞，索志光，
申请(专利权)人：河南省产品质量监督检验院，
类型：发明
国别省市：