基于銀染放大的超痕量鉛鎘離子可視化檢測技術(shù).pdf

1、重金屬污染嚴(yán)重威脅人類健康，目前已經(jīng)成為全球關(guān)注的環(huán)境問題之一。其中，重金屬鉛、鎘對人的危害尤為嚴(yán)重，可造成高血壓、腎臟損傷、神經(jīng)系統(tǒng)損傷等后果，特別是鉛對兒童神經(jīng)系統(tǒng)所形成不可逆的損傷，嚴(yán)重影響兒童智力發(fā)育。美國國家環(huán)境保護(hù)局（U.S. Environment Protection Agency，EPA）規(guī)定了生活飲用水中鉛、鎘離子的安全限值分別為0.015 mg/L和0.005 mg/L。傳統(tǒng)的鉛、鎘離子檢測方法包括石墨爐原子吸收光

2、譜法（GFAAS）、原子發(fā)射光譜法（AES）、電感耦合等離子體質(zhì)譜法（ICP-MS）等，這些方法均具有很高的靈敏度，能夠滿足實際樣品中超痕量重金屬離子的檢測需求，然而這些方法均需大型儀器和專業(yè)技術(shù)人員，操作復(fù)雜，檢測成本高，難以實現(xiàn)現(xiàn)場檢測，不能滿足大眾化檢測需求。因此探索實時、快速的鉛鎘離子檢測方法具有重要的研究價值。
　　近年來，隨著納米材料在分析檢測方面的廣泛應(yīng)用，一些借助于量子點（QDs）、納米金（AuNPs）、石墨烯等納

3、米材料的電化學(xué)分析法、熒光法、比色法等進(jìn)一步實現(xiàn)了鉛鎘離子的簡單、快速檢測。其中，比色法由于操作簡便，結(jié)果肉眼可見，檢測成本低，可用于現(xiàn)場檢測等優(yōu)點，在大眾化檢測鉛鎘離子方面有著重要的應(yīng)用前景。
　　銀染技術(shù)是一種優(yōu)良的信號放大手段，能夠極大程度的提高分析檢測的靈敏度。適配體是一類體外篩選的寡核苷酸序列，對靶分子具有較高的親和力和選擇性。由于適配體能夠體外高通量合成且易于修飾，并且能夠長期穩(wěn)定的保存，使其在生物分析方面的應(yīng)用比抗體

4、更為有效和廣泛。基于此，本文提出將比色法和銀染技術(shù)相結(jié)合，建立一種超痕量鉛鎘離子的可視化檢測方法，實現(xiàn)環(huán)境樣品中鉛鎘離子的簡單、快速、靈敏檢測。具體內(nèi)容包括：
　?。?）建立了一種基于銀染放大的鉛鎘離子纖維素膜試紙檢測方法。主要步驟為：以乙酸纖維素膜（CAM）為固相載體，鉛鎘離子存在條件下，吸附在 CAM上的雙硫腙（Dz）可與之形成 Dz-Pb2+/Cd2+絡(luò)合物；通過在反應(yīng)體系中加入 S2-，使得Dz-Pb2+/Cd2+進(jìn)一步轉(zhuǎn)

5、化形成Dz-PbS/CdS復(fù)合物；新生成的Dz-PbS/CdS復(fù)合物可作為后續(xù)銀染反應(yīng)的催化劑，加速銀染進(jìn)程；隨著銀顆粒的不斷沉積而使CAM產(chǎn)生顏色變化；通過分析CAM的灰度值，實現(xiàn)鉛鎘離子的定性及半定量檢測。
　　（2）對超痕量可視化鉛鎘離子檢測試紙進(jìn)行了可行性的驗證，并優(yōu)化了反應(yīng)條件，確定了檢測方法的線性范圍，并成功用于實際樣品中鉛鎘離子的檢測。在最優(yōu)條件下，CAM灰度差值與 Pb2+/Cd2+濃度的對數(shù)呈現(xiàn)良好的線性關(guān)系（R

6、2=0.984），且裸眼檢測限可達(dá)1nmol/L（~0.0002 mg/L），實際樣品的加標(biāo)回收率在95％-115%之間。
　　（3）設(shè)計了結(jié)合適配體和銀染技術(shù)的鉛離子可視化檢測方法。主要步驟是通過修飾活化的載玻片固定特異性適配體 PS2.M有效結(jié)合鉛離子，并將鉛離子轉(zhuǎn)變成PbS，進(jìn)行銀染信號放大，達(dá)到定性檢測的目的。進(jìn)一步分析灰度信號比值（ODR），實現(xiàn)Pb2+的半定量檢測。實驗結(jié)果表明，當(dāng)適配體PS2.M濃度為2μmol/L，