[发明专利]一种信号放大的高灵敏水环境中Hg2+检测方法

说明书

本发明公开了一种信号放大的高灵敏水环境中Hg²⁺检测方法。所述检测方法主要包括以下步骤：先对磁性纳米颗粒进行合成与核酸探针修饰，并结合滚环扩增技术与磁性分离富集技术以构建检测方法体系，随后对PBS缓冲液中不同浓度Hg²⁺样品进行荧光强度的扫描，得到Hg²⁺浓度与荧光强度之间的线性区间；再将检测方法体系应用于实际环境水样样本中Hg²⁺含量的检测，采用标准加入法，计算回收率，从而评估检测方法的实际应用性。本发明方法不仅可以达到传统方法的检测效果，而且具有良好的选择性；响应速度快、操作简便和价格低廉；荧光信号强且稳定，保证了实验方法的重复性以及荧光信号在复杂环境中的可辨识度，使得检测方法的实际应用性得到了强有力的保证。

技术领域

本发明属于化学分析和生物检测技术领域，具体涉及一种信号放大的高灵敏水环境中Hg²⁺检测方法。

背景技术

汞在自然界中主要以单质和化合物的状态存在。单质汞即元素汞亦称为金属汞。汞的化合物又可分为有机汞化合物和无机汞化合物两大类。

金属汞中毒常以汞蒸气的形式引起。由于汞蒸气具有高度的扩散性和较大的脂溶性，通过呼吸道进入肺泡，经血液循环运至全身。血液中的金属汞进入脑组织后，被氧化成汞离子，逐渐在脑组织中积累，达到一定的量，就会对脑组织造成损害。另外一部分汞离子转移到肾脏。甲基汞在人体肠道内极易被吸收并分布到全身，大部分蓄积到肝和肾中，分布于脑组织中的甲基汞约占15％，但脑组织受损害的则先于其它各组织，主要损害部位为大脑皮层、小脑和末梢神经。因此，甲基汞中毒主要为神经系统症状。日本著名的公害病——水俣病即为甲基汞慢性中毒。

汞离子(Hg²⁺)是无机汞存在的最常见和最稳定的形式之一，由于其具有良好的水溶性和生物累积性，因而对水生生物以及人类健康具有严重的危害。为了防止汞中毒事件发生，《中华人民共和国环境保护法》所制定的生活饮用水和农田灌溉水的水质标准中都规定汞含量不得超过0.001mg/L。

目前，国内外已经有许多灵敏度和特异性较好的Hg²⁺检测方法逐渐运用到实践中。传统的Hg²⁺检测方法主要有原子(吸收、发射、荧光)光谱法、高效液相色谱法及电感耦合等离子质谱仪等。尽管这些检测方法能够得到比较精确的检测结果，但这些方法依赖大型仪器设备、耗费耗时、需进行样品预处理，且需要专门的技术人员进行操作，检测成本高，很难满足现场快速检测的要求。

近年来研究表明，Hg²⁺能特异性地与两个胸腺嘧啶碱基(T)结合形成稳定的T-Hg²⁺-T结构。基于Hg²⁺的这一特殊性质，已经发展了多种Hg²⁺检测方法，如荧光分析法、电化学分析法和比色法等。其中，电化学分析法具有灵敏度高、响应速度快等优势，但是存在检测方法容易受到环境介质等因素的干扰以及信号稳定性较差等问题；比色法操作简单、不需要大型仪器设备，但是其灵敏度较低。荧光分析法由于能够很好的解决信号干扰以及具有良好的选择性和灵敏度等特性，近年来受到了研究者的亲睐。传统的荧光分析法由于采用的是具有短寿命荧光性质的染料，因而在检测应用中容易受到检测体系本身荧光以及生物体内源荧光的干扰，使得检测方法的背景信号偏高，影响检测方法的信噪比。因此，目前而言，发展一种快速、简便、稳定性和特异性好的环境水体中Hg²⁺的检测方法是必要的。

发明内容

为了能够有效地降低在环境水体中Hg²⁺含量检测中存在的检测信号易受干扰、信号不稳定以及背景信号强等问题，并提高检测信号的可辨识度与稳定性，本发明的目的在于提供一种基于滚环扩增技术和磁性Fe₃O₄纳米颗粒的Hg²⁺含量检测方法。通过本发明方法，实现了缓冲液以及实际环境水体样本Hg²⁺含量的简单、快速、稳定和特异性的检测。