DNA模板银纳米簇修饰电极检测氯离子
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基于银沉积的微间隙阵列电极检测盐酸克伦特罗的方法研究
基于银沉积的微间隙阵列电极检测盐酸克伦特罗的方法研究□ 易姿 杨丽霞（通信作者） 长沙市食品药品检验所摘 要：本文旨在建立一种基于酶催化银沉积的微间隙阵列电极的盐酸克伦特罗检测方法，采用微间隙阵列电极作为基础电极，将竞争性酶联免疫反应与酶催化银沉淀信号放大技术相结合，建立了低浓度盐酸克伦特罗检测的微间隙阵列电极分析方法。
该方法通过共价固定BS A结合抗原，经过竞争性免疫反应，捕获碱性磷酸酶结合抗体并催化银沉积。
结果显示，盐酸克伦特罗浓度与电导率呈负相关。
当盐酸克伦特罗浓度在100μg/L~100p g/L范围内时，盐酸克伦特罗浓度的对数值与检测电导率之间呈良好的线性关系，线性相关系数为0.9978，检出限为100p g/L，猪肉加标样品回收率在80%以上。
故该方法具有灵敏度高、响应快、成本低、操作方便等优点，为盐酸克伦特罗等小分子的快速检测提供了一种有效手段。
关键词：微间隙阵列电极 银沉积 竞争性免疫反应盐酸克伦特罗（C l e n b u t e r o l h y d r o c h l o r i d e，C len）是一种β2-肾上腺素受体激动剂，主要用于治疗哮喘和肺部疾病。
此外，它还具有提升脂肪转化和分解的能力，从而加速动物生长并产生更多的肌肉。
因此，C len会被非法用于饲养动物以增加其瘦肉比例。
动物过量摄入此类药物会导致急性中毒，出现肌肉震颤、心悸、头晕等症状，虽然世界卫生组织已禁止在动物饲料中添加C l e n，但未能阻止其滥用。
因此，C le n的检测在国内外引起了极大关注。
目前，已开发出多种Clen检测分析技术，包括高效液相色谱法（HPLC）[1]、液相色谱-质谱法（LC-MS）[2]、气相色谱-质谱法（GC-MS）[3]、酶联免疫吸附测定法（Elisa）[4]、胶体金免疫检测试纸条法和电化学测定方法[5]等。
其中，高效液相色谱法、气相色谱-质谱法和液相色谱-质谱法都存在需要大型仪器设备、成本高、处理时间长等缺点；酶联免疫吸附试验（E LIS A）对影响因素的要求相对严格，如温度、p H值等；胶体金法虽然成本低、检测时间短、操作简便，但灵敏度不高，难以准确定量。
纳米材料修饰电极在重金属离子检测中的应用_尉艳
［9］ 需要加 入 高 浓 度 的 酸 性 介 质， 而 Diu 等 报 道 了 通
过多孔 Au 纳 米 膜 修 饰 的 金 圆 盘 电 极， 可以在中性 条件下检测 As （ Ⅲ ） 。 Bi 具有与 Hg 相 似 的 性 能， 优异的分辨相邻峰 的能力和对溶 解 氧 的 不 灵 敏 性 。 由 于 Bi 的 相 对 低 毒性， 使 Bi 膜覆盖的 碳 电 极 一 直 作 为 Hg 电 极 的 替 Bi 膜 在 广 泛 使 用 中 仍 存 在 一 些 问 题， 代品 。 然而， 如相对低 的 灵 敏 度 和 制 备 上 的 困 难 等 。 为 了 克 服
芜湖 241000 ；
3. 中国科学院合肥物质科学研究院 摘 要
本文介绍了近年来纳米材料修饰电极在重金属离子检测中的研 究 现 状 ， 分析了这些修饰电极
的特点， 重点阐述了纳米材料在重金属离子检测中的重要作用， 列举了一些纳米材料修饰电极在重金属离子 检测中的应用， 最后对纳米材料修饰电极用于重金属离子的检测研究进行了简要评述和展望 。 关键词 纳米材料 修饰电极 电化学检测 重金属离子 中图分类号： O657. 1 文献标识码： A 281X （ 2012 ） 01011012 文章编号： 1005-
［4］
。 尽 管 可 以 检 测 到 极 低 浓 度 的 As
（ Ⅲ） ， 但是 却 存 在 受 到 其 他 金 属 离 子 干 扰 的 问 题 。 Cu （ Ⅱ ） 是水体系中最普遍存在的一种重金属离子， 并且含量高 。 由 于 溶 出 电 位 比 较 接 近 和 Cu 3 As 2 的 Cu （ Ⅱ ） 对 As （ Ⅲ ） 的 检 测 存 在 严 重 的 干 形成， 扰
Application of Nanomaterials Modified Electrode in Detection of Heavy Metal Ions
过多孔 Au 纳 米 膜 修 饰 的 金 圆 盘 电 极， 可以在中性 条件下检测 As （ Ⅲ ） 。 Bi 具有与 Hg 相 似 的 性 能， 优异的分辨相邻峰 的能力和对溶 解 氧 的 不 灵 敏 性 。 由 于 Bi 的 相 对 低 毒性， 使 Bi 膜覆盖的 碳 电 极 一 直 作 为 Hg 电 极 的 替 Bi 膜 在 广 泛 使 用 中 仍 存 在 一 些 问 题， 代品 。 然而， 如相对低 的 灵 敏 度 和 制 备 上 的 困 难 等 。 为 了 克 服
芜湖 241000 ；
3. 中国科学院合肥物质科学研究院 摘 要
本文介绍了近年来纳米材料修饰电极在重金属离子检测中的研 究 现 状 ， 分析了这些修饰电极
的特点， 重点阐述了纳米材料在重金属离子检测中的重要作用， 列举了一些纳米材料修饰电极在重金属离子 检测中的应用， 最后对纳米材料修饰电极用于重金属离子的检测研究进行了简要评述和展望 。 关键词 纳米材料 修饰电极 电化学检测 重金属离子 中图分类号： O657. 1 文献标识码： A 281X （ 2012 ） 01011012 文章编号： 1005-
［4］
。 尽 管 可 以 检 测 到 极 低 浓 度 的 As
（ Ⅲ） ， 但是 却 存 在 受 到 其 他 金 属 离 子 干 扰 的 问 题 。 Cu （ Ⅱ ） 是水体系中最普遍存在的一种重金属离子， 并且含量高 。 由 于 溶 出 电 位 比 较 接 近 和 Cu 3 As 2 的 Cu （ Ⅱ ） 对 As （ Ⅲ ） 的 检 测 存 在 严 重 的 干 形成， 扰
Application of Nanomaterials Modified Electrode in Detection of Heavy Metal Ions
dna银纳米簇 荧光
dna银纳米簇荧光DNA银纳米簇荧光DNA银纳米簇（DNA silver nanoclusters，AgNCs）是一类由DNA序列和银离子组成的纳米材料。
由于其独特的光学性质，DNA银纳米簇在生物传感、荧光探针、光子学和生物成像等领域展示出巨大的应用潜力。
DNA银纳米簇的合成方法多种多样，常见的方法包括模板法、DNA辅助法和DNA自组装法等。
其中，模板法是最常用的合成方法之一。
在模板法中，DNA序列作为模板和还原剂，通过加入适当饱和度的银离子溶液，可以在DNA序列上形成银纳米簇。
DNA辅助法则通过在DNA序列上引入辅助剂，如多酚类化合物或其他金属离子，来促进银纳米簇的形成。
DNA自组装法则是通过DNA序列间的碱基互补配对作用，实现银纳米簇的自组装。
DNA银纳米簇具有独特的荧光性质，主要表现为荧光发射峰位于400-600 nm范围内。
这种荧光性质使得DNA银纳米簇成为一种理想的荧光探针。
通过改变DNA序列的碱基组成、长度和排列方式等因素，可以调控DNA银纳米簇的荧光性能，使其在不同波长范围内发射荧光。
这为DNA银纳米簇在生物传感和生物成像等领域的应用提供了广阔的空间。
DNA银纳米簇在生物传感领域的应用主要包括检测DNA、RNA和蛋白质等生物分子的存在和浓度。
通过将特定的DNA序列与DNA 银纳米簇结合，可以实现对特定生物分子的高灵敏度检测。
此外，DNA银纳米簇还可以通过与其他荧光探针或荧光染料结合，构建复合探针，实现对多个生物分子的同时检测。
在生物成像领域，DNA银纳米簇可以作为一种新型的荧光探针，用于细胞和生物组织的显微成像。
由于其小尺寸和良好的生物相容性，DNA银纳米簇可以在细胞内部或体内被有效摄取，并发出明亮的荧光信号。
与传统的荧光染料相比，DNA银纳米簇具有更长的荧光寿命和更高的荧光量子产率，可以提供更高的成像分辨率和对比度。
DNA银纳米簇还可以应用于光子学领域，如激光器、光纤通信和光电器件等。
氯离子含量测定方法
氯离子含量测定方法
氯离子含量的测定方法主要有如下几种：
1. 银氯离子法：将样品中的氯化物与硝酸银反应生成沉淀，然后过滤、干燥、称量，最后计算氯离子的含量。
2. 氯离子选择电极法：使用氯离子选择电极测量溶液中氯离子浓度的方法，通过测量电位差来确定氯离子的含量。
3. 离子色谱法：利用离子色谱仪分析技术，根据氯离子与柱填料的相互作用，在不同条件下实现氯离子的分离和定量测定。
4. 氯离子阴离子交换树脂法：用氯化物溶液通过阴离子交换树脂柱时，氯离子与树脂上的阴离子发生交换，再用酸溶洗氯离子，最后用浓硝酸转化为氯化银沉淀进行测定。
以上是常用的氯离子含量测定方法，可以根据不同实际情况选择合适的方法进行分析。
【CN109706215A】一种DNA-银纳米簇的合成及其在检测核酸剪切酶活性方面的应用【专利】
本发明涉及的是DNA-银纳米簇的合成及其 在检测核酸剪切酶活性方面的应用，制备方法如 下：(1 )DNA以8000转/分钟离心8分钟，将920uL的 Tris-HNO3 加入DNA中使得它的 浓度为5mM ，活化 30s ，冷却。( 2 )将配制好的5mM硝酸银溶液加入上 述DNA溶液中反应1h；(3)称取0 .001g硼氢化钠用 Tris-HNO3配 制成25mM溶液 ，边搅拌边将新配 制 的硼氢化钠溶液加入上述溶液，搅拌10分钟后便 可得到DNA-银纳米簇。通过本发明找到了一种合 成具有较强荧光效应、稳定性良好的DNA-银纳米 簇的方法 ，该方法使 用的仪器简单 ，灵敏度高 ，操 作方便 ，效果直观 ，为酶活性 测定提供了一 种便 捷的方法。
权利要求书1页 说明书4页 附图4页
CN 109706215 A
CN 109706215 A
权 利 要 求 书
1/1 页
1 .一种DNA-银纳米簇的合成方法，其特征在于，包括如下步骤： (1)将DNA放入离心机中以8000转/分钟的速度离心8分钟，把920uL的Tris-HNO3加入到 DNA中使得它的浓度为5mM，然后将DNA溶液放入到80℃的恒温水浴锅中活化30s后，取出放 入冰水浴中冷却，将冷却后的DNA溶液用移液枪转移至5mL的棕色瓶中； (2)将配制好的5mM硝酸银溶液加入上述溶液，反应1h； (3)称取0 .001克的硼氢化钠用Tris-HNO3配制成25mM的溶液，把棕色瓶放在磁力搅拌器 上搅拌的同时加入硼氢化钠溶液，搅拌10分钟后反应4-168小时，得到DNA-银纳米簇。 2 .根据权利要求1所述的合成方法，其特征在于，所述DNA，硝酸银，硼氢化钠的加入用 量比为1:9:9、1:15:15、1:21:21、1:27:27、1:33:33、1:39:39中的任意一种。 3 .根据权利要求1所述的合成方法，其特征在于，所述的步骤(2)与步骤(3)中的反应温 度为4℃-37℃。 4 .一种根据权利要求1-3所述的合成方法制备的DNA-银纳米簇。 5 .一种根据权利要求4所述的DNA-银纳米簇在检测核酸剪切酶活性方面的应用，其特 征在于，检测方法包括如下步骤： (1) 取多组DNA-银纳米簇 ，都 加入等量的 配对DNA和Hg2+ ，控制酶的 用量 和反应温度 ，反 应1h； (2)以 激发光波长460nm ，PMT电 压700V ，荧光发射收集范围490-650nm ，狭缝均为10nm ， 使用4mm×10mm的荧光比色皿，在室温条件下进行荧光检测。
权利要求书1页 说明书4页 附图4页
CN 109706215 A
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权 利 要 求 书
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1 .一种DNA-银纳米簇的合成方法，其特征在于，包括如下步骤： (1)将DNA放入离心机中以8000转/分钟的速度离心8分钟，把920uL的Tris-HNO3加入到 DNA中使得它的浓度为5mM，然后将DNA溶液放入到80℃的恒温水浴锅中活化30s后，取出放 入冰水浴中冷却，将冷却后的DNA溶液用移液枪转移至5mL的棕色瓶中； (2)将配制好的5mM硝酸银溶液加入上述溶液，反应1h； (3)称取0 .001克的硼氢化钠用Tris-HNO3配制成25mM的溶液，把棕色瓶放在磁力搅拌器 上搅拌的同时加入硼氢化钠溶液，搅拌10分钟后反应4-168小时，得到DNA-银纳米簇。 2 .根据权利要求1所述的合成方法，其特征在于，所述DNA，硝酸银，硼氢化钠的加入用 量比为1:9:9、1:15:15、1:21:21、1:27:27、1:33:33、1:39:39中的任意一种。 3 .根据权利要求1所述的合成方法，其特征在于，所述的步骤(2)与步骤(3)中的反应温 度为4℃-37℃。 4 .一种根据权利要求1-3所述的合成方法制备的DNA-银纳米簇。 5 .一种根据权利要求4所述的DNA-银纳米簇在检测核酸剪切酶活性方面的应用，其特 征在于，检测方法包括如下步骤： (1) 取多组DNA-银纳米簇 ，都 加入等量的 配对DNA和Hg2+ ，控制酶的 用量 和反应温度 ，反 应1h； (2)以 激发光波长460nm ，PMT电 压700V ，荧光发射收集范围490-650nm ，狭缝均为10nm ， 使用4mm×10mm的荧光比色皿，在室温条件下进行荧光检测。
中文银纳米簇检测尿酸
关键字：C-Ag NCs；H2O2 检测；尿酸检测；银纳米簇猝灭
Poly(cytosine)-templated silver nanoclusters (C-Ag NCs) as a fluorescent probe, were used to present a fluorescence turn-off assay for biological substrates, which were more amenable to ultrasensitive assay of uric acid. Here, by a simple and nontoxic method, the water soluble C-Ag NCs were synthesized with an average size of 2.5nm and a stable emission at 565nm.The sensing mechanism was mainly based on the notion, that was, the oxidation of uric acid stimulated by uricase and coupled with the formation of H2O2, by which effective fluorescence quenching of C-Ag NCs. Under optimized conditions, detection of uric acid has a linear concentration range of 0.05 to 50μM with a detectable minimum concentration of 0.05μM. Therefore, C-Ag NCs as fluorescent probe can detect substrates based on H2O2–generating redox reaction and is further modified for analytical applications in vivo due to its superior optical properties and good biocompatibility. Keywords: C-Ag NCs; Fluorescence quenching; H2O2; Uric acid.
纳米银-多壁碳纳米管修饰玻碳电极用于微分脉冲伏安法测定水中氯离子
纳米银-多壁碳纳米管修饰玻碳电极用于微分脉冲伏安法测定水中氯离子杨平华;陈小艳【期刊名称】《理化检验-化学分册》【年(卷),期】2011(047)003【摘要】用化学镀方法制备了纳米银覆盖多壁碳纳米管的复合材料,将其分散在水中配成1.0 g·L(-1)的悬浮液并滴涂在玻碳电极表面,制得纳米银-多壁碳纳米管修饰电极(nano Ag/MWCNT's/GCE).用循环伏安法研究了在pH 6.0的磷酸盐支持电解质中,在-0.60-1.0 V(vs.SCE)电位范围内,氯离子在nano Ag/MWCNT's/GCE上的电化学行为,结果表明:在氮气氛围中,修饰电极的氧化峰和还原峰分别位于0.19 V 和-0.20 V电位处;随着氯离子浓度的增加,修饰电极的氧化峰电流降低,氯离子浓度在8.0×10(-3)～0.1 molL(-1)之间与微分脉冲氧化峰电流的降低值呈线性关系.提出了用微分脉冲伏安法测定氯离子的方法,修饰电极用于自来水中氯离子的测定,回收率在98.5%～100.3%之间.【总页数】4页(P323-326)【作者】杨平华;陈小艳【作者单位】九江学院化学化工学院,九江,332005;九江学院化学化工学院,九江,332005【正文语种】中文【中图分类】O657.1【相关文献】1.多壁碳纳米管修饰玻碳电极的循环伏安法测定水中微量偏二甲肼 [J], 胡黎明;刘祥萱;张浪浪2.聚乙烯基吡咯烷酮-多壁碳纳米管复合修饰玻碳电极用于差分脉冲伏安法测定抗坏血酸 [J], 曹震;徐国财;甘颖;李欣3.铂/多壁碳纳米管修饰玻碳电极用于微分脉冲伏安法测定左旋多巴 [J], 李利军;程龙军;蔡卓;程昊;蓝苏梅;郭晓菲4.羧基化多壁碳纳米管-Nafion修饰玻碳电极差分脉冲阳极伏安法测定痕量镉 [J], 马伟光;杨铁金5.壳聚糖-多壁碳纳米管修饰玻碳电极差分脉冲溶出伏安法测定痕量钯(Ⅱ) [J], 齐蕾;齐同喜因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
离子液体-银纳米粒子修饰电极的制备及其在测定维生素C中的应用
离子液体-银纳米粒子修饰电极的制备及其在测定维生素C中的应用齐国鹏;姜峰【摘要】分别制备了离子液体[-BMIM-] BF4和银纳米粒子(AgNPs),并配制1.5 mol·L-1AgNPs溶液,将上述离子液体与AgNPs溶液按4:96的体积比混合后滴于经抛光的玻碳电极(GCE)上,将此经修饰的电极置于30℃真空干燥5 min,即得[BMIM]BF4-AgNPs/GCE修饰电极.对此修饰电极的电化学特性以及维生素C(Vc)在此电极上的电化学行为作了研究.结果表明:用上述修饰电极作为工作电极,SCE为参比电极,Pt电极为辅助电极,方波伏安法测定Vc时,Vc浓度在5～100 μmol·L-1内与相应的峰电流值之间呈线性关系,测定的灵敏度为0.4μA·μmol-1.应用此方法测定了Vc片剂中Vc的含量,测定值与文献值一致,测定值的相对标准偏差(n=5)小于2.0％.%Silver manoparticles (AgNPs) and ionic liquid of [BMIM] BF4 were prepared separately,and mixture of the ionic liquid and 1.5 mol · L-1 AgNPs solution in the volumic ratio of 4 to 96 was prepared and dropped onto the surface of glassy carbon electrode (GCE) to form the ionic liquid-AgNPs modified GCE [BMIM]BF4-AgNPs/GCE after vacoum-drying of the modified GCE at 30 C for 5 min.The specific properties of the modified GCE and chemical behavior of Vitamin C at this electrode were studied thoroughly.It was found that in the SWV determination of Vitamin C by using the modified GCE as working electrode,SCE as reference electrode and Pt electrode as auxiliary electrode,linear relationship between values of peak current and concentration of Vatamin C was obtained in the range of 5 to 100 μmol · L-1,with its sensitivity of 0.4 μA · μmol-1.Samples ofVitamin C tablets were analyzed by the proposed method,giving determined values of Vitamin C in consistency with the values reported in literature,the value of RSD (n=5) was less than 2.0％.【期刊名称】《理化检验-化学分册》【年(卷),期】2017(053)006【总页数】5页(P664-668)【关键词】银纳米粒子;离子液体;修饰电极;维生素C【作者】齐国鹏;姜峰【作者单位】天津职业大学生物与环境工程学院,天津300410;天津大学化工学院,天津300072【正文语种】中文【中图分类】O657.1维生素C是维持人体健康必需的维生素,对于防御感染性疾病有重要意义,研究表明维生素C缺乏可导致多种疾病,其含量测定被用于疾病诊断及营养分析中[1-2]。
以dna为模板的银纳米簇荧光检测及逻辑门的构建
单链 ［８ ～ １３］ 和双链 ＤＮＡ 保护的银纳米簇（ ＤＮＡ⁃Ａｇ ＮＣｓ） ［１４，１５］ ． ＤＮＡ⁃Ａｇ ＮＣｓ 的性质受到不同 ＤＮＡ 长度和
序列的影响， 通过设计特定序列， 可以合成荧光量子产率高、 稳定性好的 ＤＮＡ⁃Ａｇ ＮＣｓ ［１６］ ． ＤＮＡ⁃Ａｇ
ＮＣｓ 已成为一种新型荧光纳米探针， 被用于重金属离子、 ＤＮＡ、 蛋白质和有机分子的检测以及生物成
Hale Waihona Puke Ｎｏ．１肖周锐等： 以 ＤＮＡ 为模板的银纳米簇荧光检测及逻辑门的构建
１０３
作用， 导致 ＤＮＡ⁃Ａｇ ＮＣｓ 的荧光发生相应变化． 基于此现象， 可对离子进行分析检测． 因为该探针可以
对 ２ 种及以上外界刺激作出荧光响应， 通过对输入和输出信号“１” 和“０” 的定义， 可以对 １ 种或多种外
学或生物反应类似于电子逻辑运算， 底物分子受到物理或化学反应的刺激， 然后反应得到产物分子．
这个过程可以看作是接收输入信息， 执行逻辑操作， 然后导出算术结果 ［１９］ ． 自然界的许多物理和化学
过程均包含丰富的信息处理机制， 通过提取相应的计算模型， 可以用分子模拟电子计算的逻辑门． 逻
辑门在信号检测中具有广泛应用， 如基于单链置换的逻辑门 ［２０，２１］ 、 基于 Ｇ⁃四链体的 ＤＮＡ 逻辑门 ［２２］ 、
界刺激的组合进行二进制逻辑运算， 构建 ＤＮＡ⁃Ａｇ ＮＣｓ 荧光检测的逻辑门． 本文引入的不同输入及其
组合显著提升了基于 ＤＮＡ⁃Ａｇ ＮＣｓ 逻辑门的复杂程度， 证明了通过信号诱导， 化学信息可以在逻辑门
间进行转移和传输， 显示出较好的光学记录和加密潜力， 为构建新的分子器件提供了可能．
１ 实验部分
ＴＵ⁃１９０１ 型紫外⁃可见分光光度计（ 北京普析通用仪器有限责任公司） ； ＮＥＸＵＳ ４７０ 型傅立叶变换
序列的影响， 通过设计特定序列， 可以合成荧光量子产率高、 稳定性好的 ＤＮＡ⁃Ａｇ ＮＣｓ ［１６］ ． ＤＮＡ⁃Ａｇ
ＮＣｓ 已成为一种新型荧光纳米探针， 被用于重金属离子、 ＤＮＡ、 蛋白质和有机分子的检测以及生物成
Hale Waihona Puke Ｎｏ．１肖周锐等： 以 ＤＮＡ 为模板的银纳米簇荧光检测及逻辑门的构建
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作用， 导致 ＤＮＡ⁃Ａｇ ＮＣｓ 的荧光发生相应变化． 基于此现象， 可对离子进行分析检测． 因为该探针可以
对 ２ 种及以上外界刺激作出荧光响应， 通过对输入和输出信号“１” 和“０” 的定义， 可以对 １ 种或多种外
学或生物反应类似于电子逻辑运算， 底物分子受到物理或化学反应的刺激， 然后反应得到产物分子．
这个过程可以看作是接收输入信息， 执行逻辑操作， 然后导出算术结果 ［１９］ ． 自然界的许多物理和化学
过程均包含丰富的信息处理机制， 通过提取相应的计算模型， 可以用分子模拟电子计算的逻辑门． 逻
辑门在信号检测中具有广泛应用， 如基于单链置换的逻辑门 ［２０，２１］ 、 基于 Ｇ⁃四链体的 ＤＮＡ 逻辑门 ［２２］ 、
界刺激的组合进行二进制逻辑运算， 构建 ＤＮＡ⁃Ａｇ ＮＣｓ 荧光检测的逻辑门． 本文引入的不同输入及其
组合显著提升了基于 ＤＮＡ⁃Ａｇ ＮＣｓ 逻辑门的复杂程度， 证明了通过信号诱导， 化学信息可以在逻辑门
间进行转移和传输， 显示出较好的光学记录和加密潜力， 为构建新的分子器件提供了可能．
１ 实验部分
ＴＵ⁃１９０１ 型紫外⁃可见分光光度计（ 北京普析通用仪器有限责任公司） ； ＮＥＸＵＳ ４７０ 型傅立叶变换
利用纳米银簇循环放大检测汞离子
利用纳米银簇循环放大检测汞离子CHEN Fengting;ZHANG Xiaoru;NIU Shuyan【摘要】通过利用DNA合成的银纳米簇作为荧光探针研究一种新型的检测汞离子的方法.该方法是基于汞离子触发使颈环DNA的颈部形成双链结构,核酸外切酶Ⅲ剪切双链部分释放出DNA单链,该DNA单链能作为模板用于形成荧光银纳米簇,该传感器的荧光信号与汞离子的浓度有关.释放的汞离子可以继续参与循环,进一步放大检测信号.汞离子检测的线性范围是3.0×10-11到3.0×10-8 mol·L-1,该传感器的灵敏度较高.该方法是对汞离子的特异性检测,不受其他离子的影响,并可用于实际样品的检测.【期刊名称】《青岛科技大学学报（自然科学版）》【年(卷),期】2018(039)006【总页数】5页(P21-25)【关键词】银纳米簇;汞离子;核酸外切酶Ⅲ【作者】CHEN Fengting;ZHANG Xiaoru;NIU Shuyan【作者单位】;;【正文语种】中文【中图分类】O657.3汞离子是一种高毒性且存在十分广泛的污染物，即使它只有很低的浓度也能损害大脑、神经系统、内分泌系统甚至肾脏，同时对生态环境的污染也不容小觑[1]。
人们越来越重视对汞离子的检测，科学家们也开发出很多方法来检测汞离子，但是汞离子的检测仍然需要更高的选择性和灵敏性。
传统的检测方法具有操作繁杂、成本高、耗费时间长的特点，例如原子吸收/发射光谱法[2-3]、氧化还原电位法、冷原子荧光光谱法[4]等。
所以研究新型的汞离子检测方法具有十分重要的意义。
最近，寡核苷酸模板化的AgNCs,通常具有低于2 nm的尺寸并显示出较好的生物相容性[5-6]，已经在化学感应和生物医学成像引起了特别的关注。
荧光AgNCs被单链DNA稳定。
荧光银纳米簇已成为新纳米材料，其结构形态清晰可辨、大小均一，具有相对稳定的荧光性能[7-9]。
与传统的荧光材料相比(如量子点和有机染料)，银纳米簇具有制备容易、可功能化、尺寸小、毒性低等优点。
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化 学 与 分 子 工程 学 院 ，北 京 １０ ７ ） 北 ０ ８ １
（ 湖南大学化 学／ 生物传感与计量学国家重 点实验室，湖南大学化学化 工学院，长沙 ４ ０ ８ ） １０ ２
阴离子 的识 别和检 测 是分析 化 学中较 为 困难 的一个课 题 。由于 阴离 子离 子 半径较 大 ，几何 结 构 不规 则 ，溶剂 化作用 显 著 ，使 阴离子 的识别 较 阳离子 更为 困难 。 目前 的阴离子 探针 大 多通过 氢 键 作用对 离子 进行 识别 …， 使得 探针 受 ｐ 影 响很大 ，并且 对 氯离子 等简 单 阴离子缺 乏 很好 的选 这 Ｈ
择 性 ，使得它 们 的应 用受 到诸 多限制 。银 离子 有 良好 的电化 学活性 ，它能与 阴离 子 ，尤其 是氯 离
子 ，形 成难溶 于水 的化 合物 。形成 的 ＡｇＡ Ｃ 复合物 ，在 电极表 面发 生 固态氧 化还 原反 应 ，产 生 ／ｇ １
强烈 的 电化 学信 号 。Ｄ ＮＡ 常用于 传感器 的构建 ， 以 Ｄ ＮＡ 为模 板 ，银 离子 很容 易在 Ｄ ＮＡ 链上 还
Ｒｅ ｅ ｅ ｃ ｓ ｆ ｒ ｎ ｅ
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Ｓ ｈｚ ｎ ＡｌａｈｍｙＮ， ａ ｎ Ｊ ｕｎ ｌｆｔｅ ｍｅｉ ｎＣ ｅ ｃ ｌ ｏ ｉ ，０ ６ １８ ８０ － ６４ ｃａｍａｎＢ， ｈ ｓｉ Ｄｉ ｍｏ ｄ ｏ ｒａ ｈ ｒ ａ ｈｍｉ ｃ ｔ ２ ０ ， ２ ： ６ ７ ８ １ Ｄ ｏ Ａ ｃ ａＳ ｅ ｙ Ｐ ｔ Ｔ Ｚ ｅ ｇＪＨｕ Ｄｉ ｓｎＲＭ ｏ ｒａ ｏ ｈ Ａ ｒ ａ ｈ ｍｉ ｌ ｏｉｔ ２ ０ ，２ ： ２ ７ ５ １ ｅ ｙＪ ’ ｈｎ ｄＮ ｔ ， ｃ ｏ ｋ Ｊ ｕｎ ｌｆｔｅ ｍｅｉ ｎＣ ｅ ｃ Ｓ ｃｅ ， ０ ４ １６ ５ ０ － ２ ２ ｃ ａ ｙ
第 ３ ７卷 ２０ ０ ９年 １ ０月
分 析 化 学 （Ｅ ＸＩ ＵＡ Ｅ） ＦＮ Ｈ ＸＵ
Ｃｈ ｎ ｓ ｏ ｒ ａ ｆ ａｙ ｉ ａ ｈ ｍｉｔ ｉ ｅ ｅＪ ｕ ｎ ｌ Ａｎ ｔ ｌ ｅ ｓ ｙ ｏ ｌ ｃ Ｃ ｒ
增 刊
Ｅ０８ ０
Ｄ Ａ模 板银纳 米簇修饰 电极检测氯 离子 Ｎ
原形成 银纳米 簇 。这 些银 纳米簇 通过 Ｄ Ｊ ＮＡ 链上修 饰 的巯基 固 定到金 电极表 面 。在 高 电位 的循 环 伏 安扫 描 中 ，银 纳米簇 被 氧化和 释 放 。当溶液 中存 在氯 离子 时 ，银离 子 的释 放 被抑制 并在 银纳 米 簇 表面 形成 Ａ Ｃ 沉 淀 ，产 生 ＡｇＡ Ｃ 固态氧化 还 原 电化 学信 号 。该 阴离子传 感器 利用 阴离子 与 ｇ１ ／ｇ Ｉ 银 离子 形成化 合物 ， 的不 同对 阴离子进 行 识别和 检测 ，它具 有选 择性 好 ，抗 干扰 能 力强 ，对 ｐ Ｓ Ｄ Ｈ 稳 定 ，操作 简单 经济 实用 等有 点 。 巯 基标 记 Ｄ ＮＡ 由 大 连 宝 生 物 工 程 有 限 公 司 合 成 。 Ｐ ５． ． Ｃ ＡＧＣ Ｃ ＡＡ Ｔ ： Ｃ Ｔ ＨＳ Ｔ Ｔ ＡＣ ＡＣ Ａ Ｇ Ｃ Ｃ Ｇ Ｔ Ｃ ３。其余 试剂 为分 析纯 。实验 用水 为 Ｍｉｉｏｅ超纯 水＞ ８ Ｔ Ｔ ＧＴ Ｇ Ｃ Ａ Ｃ ． ｌｐ ｒ ｌ １ － ＭＱ。电极 ３ 为 Ｃ 金 盘 电极 ，直径 ２ｍ ＨＩ ｍ。实验 室用 Ｃ Ｉ６ Ｈ ７ ０电化学 工作站 系统 。 在 １ａ ｌ １ 液 中 ，加入 ｌ ｍｏ ＬＰ 溶 ｌ ／ ｍｍｏ／ ｌ Ｌ ，加 入 ＭＣ Ｅ震 荡反应 ３ ｉ ，滴加 到预 先经 过抛 ０ｒ ｎ ａ 光 处 理 的洁 净金 电极表 面 ，静置 过夜 进行 固定 。 电极 在 Ｍｉｉｏｅ超纯 水 中搅拌清 洗 ５ｒｉ ，在 ｌｐ ｒ ｌ ｎ后 ａ
本 文系 国家 杰 出青 年 基金 （ ｏ ２ ５ ５ １ ）和 国家 自然科 学基 金 （ ０ ７ ０ ５ Ｎ Ｏ ２ ５８ Ｎｏ ２ ７ ５ ０ ）资 助项 目
Ｅｍａ ：ａｇｈ ｋ ｄ － ｉ ｙｎｒ＠ｐｕｅｕｃ ｌ ｎ
三 电极系 统 中进 行 Ｃ 电化学 扫描 ，支持 电解质 为 ０１ ｌ ＮＯ ，同时加入 不 同浓 度 的被测 阴离 Ｖ ． ｍｏ／ Ｋ ３ Ｌ 子 。当没 有氯 离子存 在 时 ，电极不 产生 电化 学信 号 ，当存在 １ ０ ０ ｍｍｏ／ 氯离子 时 ，可观 察 到氧化 ｌ Ｌ
还原 信号 。随 着银 离子浓 度 的增大 ，该 信号迅 速 增强 。ＭＣ Ｅ的反应浓 度会 影 响 电极 性 能 。在 确定 银离 子浓 度下 ，ＭＣ Ｅ浓度 的增 加 ，使 电化学信 号逐 渐增 强 ，当 ＭＣ Ｅ浓度为 ６ｇ ｌ ｍｏ／ Ｌ附近时 ，信 号值 最大 ，继 续增加 ＭＣ 浓 度 ，使信 号略 有下 降 。使 用优 化 的 电极对 氯离 子进 行检测 ，当存在 Ｅ
氯离 子 时，可 以观 察到 尖锐 的氧 化还 原峰 ，随着 氯离 子浓度 的增加 ，峰 的强度 逐渐 增强 ，峰的位
置 也逐渐 向低 电位 移动 。
该银 纳米 簇修 饰 电极对 氯离 子具有 很好 的选择 性 ， 其他 常见 阴离子如 ＮＯ ， 一 ， 法 与 Ａ Ｆ等 无 ｇ 形成 难溶 化合 物 ，故无 法形成 电化 学信 号 。Ｐ ，Ｃ ２ 其 。 Ｏ Ｏ３等 － 较大 ，无法 抑制 Ａ ｇ 的释 放 。而 Ｉ ， 由于 他们 的强还 原性 ，阻碍 了银纳 米簇 在 电极 表面 的氧 化 ，也 无法 形成 电化 学 信号 。 ‘ ’ ，Ｓ 等 仅 有 Ｂ － 对 Ｃ ｒ 会 ｌ 的测 定产 生一 定干 扰 ，但 Ｂ ｆ １ ｒ ＷＣ 一 的信号 峰位置 有所 差异 ，可 以加 以区分 。由于 该 电极 通过银 离子 化合 物 的 。 来对 氯 离子和 溴离 子进 行选择 性检 测 ，故对 ｐ 有很 高 的稳 定性 。 Ｈ
（ 湖南大学化 学／ 生物传感与计量学国家重 点实验室，湖南大学化学化 工学院，长沙 ４ ０ ８ ） １０ ２
阴离子 的识 别和检 测 是分析 化 学中较 为 困难 的一个课 题 。由于 阴离 子离 子 半径较 大 ，几何 结 构 不规 则 ，溶剂 化作用 显 著 ，使 阴离子 的识别 较 阳离子 更为 困难 。 目前 的阴离子 探针 大 多通过 氢 键 作用对 离子 进行 识别 …， 使得 探针 受 ｐ 影 响很大 ，并且 对 氯离子 等简 单 阴离子缺 乏 很好 的选 这 Ｈ
择 性 ，使得它 们 的应 用受 到诸 多限制 。银 离子 有 良好 的电化 学活性 ，它能与 阴离 子 ，尤其 是氯 离
子 ，形 成难溶 于水 的化 合物 。形成 的 ＡｇＡ Ｃ 复合物 ，在 电极表 面发 生 固态氧 化还 原反 应 ，产 生 ／ｇ １
强烈 的 电化 学信 号 。Ｄ ＮＡ 常用于 传感器 的构建 ， 以 Ｄ ＮＡ 为模 板 ，银 离子 很容 易在 Ｄ ＮＡ 链上 还
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原形成 银纳米 簇 。这 些银 纳米簇 通过 Ｄ Ｊ ＮＡ 链上修 饰 的巯基 固 定到金 电极表 面 。在 高 电位 的循 环 伏 安扫 描 中 ，银 纳米簇 被 氧化和 释 放 。当溶液 中存 在氯 离子 时 ，银离 子 的释 放 被抑制 并在 银纳 米 簇 表面 形成 Ａ Ｃ 沉 淀 ，产 生 ＡｇＡ Ｃ 固态氧化 还 原 电化 学信 号 。该 阴离子传 感器 利用 阴离子 与 ｇ１ ／ｇ Ｉ 银 离子 形成化 合物 ， 的不 同对 阴离子进 行 识别和 检测 ，它具 有选 择性 好 ，抗 干扰 能 力强 ，对 ｐ Ｓ Ｄ Ｈ 稳 定 ，操作 简单 经济 实用 等有 点 。 巯 基标 记 Ｄ ＮＡ 由 大 连 宝 生 物 工 程 有 限 公 司 合 成 。 Ｐ ５． ． Ｃ ＡＧＣ Ｃ ＡＡ Ｔ ： Ｃ Ｔ ＨＳ Ｔ Ｔ ＡＣ ＡＣ Ａ Ｇ Ｃ Ｃ Ｇ Ｔ Ｃ ３。其余 试剂 为分 析纯 。实验 用水 为 Ｍｉｉｏｅ超纯 水＞ ８ Ｔ Ｔ ＧＴ Ｇ Ｃ Ａ Ｃ ． ｌｐ ｒ ｌ １ － ＭＱ。电极 ３ 为 Ｃ 金 盘 电极 ，直径 ２ｍ ＨＩ ｍ。实验 室用 Ｃ Ｉ６ Ｈ ７ ０电化学 工作站 系统 。 在 １ａ ｌ １ 液 中 ，加入 ｌ ｍｏ ＬＰ 溶 ｌ ／ ｍｍｏ／ ｌ Ｌ ，加 入 ＭＣ Ｅ震 荡反应 ３ ｉ ，滴加 到预 先经 过抛 ０ｒ ｎ ａ 光 处 理 的洁 净金 电极表 面 ，静置 过夜 进行 固定 。 电极 在 Ｍｉｉｏｅ超纯 水 中搅拌清 洗 ５ｒｉ ，在 ｌｐ ｒ ｌ ｎ后 ａ
本 文系 国家 杰 出青 年 基金 （ ｏ ２ ５ ５ １ ）和 国家 自然科 学基 金 （ ０ ７ ０ ５ Ｎ Ｏ ２ ５８ Ｎｏ ２ ７ ５ ０ ）资 助项 目
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还原 信号 。随 着银 离子浓 度 的增大 ，该 信号迅 速 增强 。ＭＣ Ｅ的反应浓 度会 影 响 电极 性 能 。在 确定 银离 子浓 度下 ，ＭＣ Ｅ浓度 的增 加 ，使 电化学信 号逐 渐增 强 ，当 ＭＣ Ｅ浓度为 ６ｇ ｌ ｍｏ／ Ｌ附近时 ，信 号值 最大 ，继 续增加 ＭＣ 浓 度 ，使信 号略 有下 降 。使 用优 化 的 电极对 氯离 子进 行检测 ，当存在 Ｅ
氯离 子 时，可 以观 察到 尖锐 的氧 化还 原峰 ，随着 氯离 子浓度 的增加 ，峰 的强度 逐渐 增强 ，峰的位
置 也逐渐 向低 电位 移动 。
该银 纳米 簇修 饰 电极对 氯离 子具有 很好 的选择 性 ， 其他 常见 阴离子如 ＮＯ ， 一 ， 法 与 Ａ Ｆ等 无 ｇ 形成 难溶 化合 物 ，故无 法形成 电化 学信 号 。Ｐ ，Ｃ ２ 其 。 Ｏ Ｏ３等 － 较大 ，无法 抑制 Ａ ｇ 的释 放 。而 Ｉ ， 由于 他们 的强还 原性 ，阻碍 了银纳 米簇 在 电极 表面 的氧 化 ，也 无法 形成 电化 学 信号 。 ‘ ’ ，Ｓ 等 仅 有 Ｂ － 对 Ｃ ｒ 会 ｌ 的测 定产 生一 定干 扰 ，但 Ｂ ｆ １ ｒ ＷＣ 一 的信号 峰位置 有所 差异 ，可 以加 以区分 。由于 该 电极 通过银 离子 化合 物 的 。 来对 氯 离子和 溴离 子进 行选择 性检 测 ，故对 ｐ 有很 高 的稳 定性 。 Ｈ