[发明专利]一种快速筛选砷离子核酸适配体的方法及应用

说明书

技术领域

本发明属于环境安全监测领域，具体涉及一种能快速筛选砷离子核酸适配体的方法以及在砷离子检测中的应用。

背景技术

砷是一种有毒重金属，对于动植物有强烈的毒害作用，在土壤、和水中可不断累积，造成严重污染。对于重金属的检测，当前已经发展了多种检测手段，如原子吸收光谱法、荧光法、电化学法、生物传感器法等方法。目前砷的检测方法有化学法与仪器法，化学法包括砷斑法、银盐法，由于化学法方法繁琐、灵敏度不高，不适应现代发展的需要；仪器法虽有较高的准确性，但其所需仪器昂贵，且需要专业人员的操作，很难满足现场快速检测的需要。

核酸适配体是一种对靶标分子具有高度特异性结合能力的功能核酸片段，已被广泛应用于重金属、毒素分子等多种物质的检测。指数富集的配体系统进化技术(SELEX)技术是筛选核酸适配体的一种主流技术。目前国际上基于该技术筛选了一条具有高度亲和力的As³⁺适配体,然而筛选所需的核酸文库巨大，筛选过程繁琐，费时费力，对操作人员有严格的技术要求。而所筛选的As³⁺适配体序列包含100个核苷酸，核苷酸链过长，合成成本较高，也影响载体表面的固定化，限制其在砷检测中的应用。因此，有必要发展一种简单快速的适配体筛选方法，对砷离子的适配体进行进一步的筛选和优化。

发明内容

本发明为了解决上述问题，目的在于提供一种简便、快速的适配体筛选方法，对砷离子的核酸适配体进行快速优化，以克服现有适配体筛选技术耗时长、技术要求高的不足。

一种基于金纳米粒子的比色法反应体系，用于筛选最适合检测砷离子的核酸适配体序列，其特征在于，包括：核酸序列；纳米金溶液；以及氯化钠溶液，其中，核酸序列为

As-40：TTA CAG AAC AAC CAA CGT CGC TCC GGG TAC TTC TTC ATC G，

As-40-2：TTA CAG AAC AAC CAA CCC GGG TAC TTC TTC ATC G，

As-40-4：TAG GGA GAT ACC AGC，

As-40-6：TTA CAG AAC AAC CGG TAC TTC TTC ATC G。

本发明提供的筛选砷离子适配体的比色反应体系，还可以具有这样的特征，其特征在于：其中，核酸序列的浓度为0.01～1.00μmol/L。

本发明提供的筛选砷离子适配体的比色反应体系，还可以具有这样的特征，其特征在于：其中，纳米金溶液的浓度为10～20nmol/L。

本发明提供的筛选砷离子适配体的比色反应体系，还可以具有这样的特征，其特征在于：其中，氯化钠溶液的浓度为0.1～0.9mol/L。

本发明提供的比色法检测砷离子的核酸序列反应体系，还可以具有这样的特征，其特征在于：其中，核酸序列为5’-TTA CAG AAC AAC CAA CGT CGC TCC GGG TAC TTC TTC ATC G-3’。

本发明提供的一种具有上述技术特征的筛选砷离子适配体的比色方法及利用所筛选适配体进行砷离子浓度检测的方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤一，在向纳米金溶液中加入待筛选的核酸适配体溶液后混匀；

步骤二，将步骤一所得到的混合溶液和已知浓度的亚砷酸钠溶液混匀，并孵育一段时间后得到混合溶液；

步骤三，将步骤二中的混合溶液和特定浓度的氯化钠溶液混匀，室温反应5min，观察样品的颜色变化，拍照记录，并测定混合后的溶液对特定波长可见光的吸光度比值，得到砷离子浓度-吸光度比值标准曲线；

步骤四，将另外待筛选的核酸适配体溶液替换步骤二中的适配体溶液，重复步骤一、二、三，得到该适配体反应体系中的颜色变化照片以及对应的砷离子浓度-吸光度比值标准曲线；

步骤五，比较四种适配体反应体系的颜色变化以及砷离子浓度-吸光度比值标准曲线，可获得最适合检测砷离子的适配体。

步骤六，将未知浓度的砷离子溶液替换步骤二中已知浓度的亚砷酸钠溶液，重复步骤一、二、三，得到其在特定波长可见光的吸光度比值，根据该适配体体系的砷离子浓度-吸光度比值标准曲线，可获得待测溶液中的砷离子浓度。

本发明提供的适配体筛选方法，还可以具有这样的特征，其特征在于：其中，步骤二和步骤三中混合的时间为5min，温度为室温25℃。

本发明提供的适配体筛选方法，还可以具有这样的特征，其特征在于：其中，步骤三中的吸光度比值测定的波长为650nm、520nm，吸光度比值为A650/A520。