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一种超灵敏检测镉离子的核酸适配体电化学传感器
袁敏 , 钱世权 , 曹慧 , 徐斐 , 叶泰 , 于劲松 , 郭文 , 吴嘉颖 , 阿提坎·吾斯曼
doi:  10.19756/j.issn.0253-3820.201072
设计了一种基于核酸适配体检测镉离子(Cd2+)的电化学生物传感器,将适配体互补链(CDNA)通过AuS键自组装于金电极表面,并与适配体杂交结合形成双链DNA。由于适配体对Cd2+有特异性结合能力,加入Cd2+后,与互补链竞争结合适配体,使修饰二茂铁基团的适配体从金电极表面脱落,二茂铁的电化学信号显著减小。采用方波伏安法(SWV)进行检测,本传感器对Cd2+的线性检测范围为1.0 nmol/L~10.0 μmol/L,检出限为65.1 pmol/L,线性方程为ΔI=0.2872+0.2327lgCR2=0.9972),10 s内即可完成检测。实际江水样品中Cd2+的检测结果与石墨炉原子吸收光谱法的检测结果一致,加标回收率为97.1%~99.5%。本方法灵敏度高、检测速度快、特异性强,在镉环境污染监测方面具有良好的应用前景。
关键词: 镉离子, 电化学, 生物传感器, 适配体, 二茂铁
基于DNAzyme的自驱动DNA分子机器检测有机磷农药
陆伽颀 , 叶泰 , 徐斐 , 曹慧 , 袁敏 , 于劲松 , 阴凤琴 , 吴秀秀
doi:  10.19756/j.issn.0253-3820.201438
通过范德华力作用,将脱氧核酶(DNAzyme)和6-羧基荧光素(FAM)标记的底物链共修饰的金纳米粒子(AuNPs)负载于MnO2纳米片上,构建了一种自驱动DNA分子机器。乙酰胆碱酯酶(AChE)将其底物乙酰硫代胆碱(ATCh)转化为硫代胆碱(TCh)后,MnO2纳米片被降解为Mn2+,激活DNAzyme切割底物链的循环,使FAM远离AuNPs表面,导致溶液荧光增强。当AChE被有机磷农药(OPs)抑制时,分子机器无法被激活。采用透射电镜(TEM)、紫外-可见吸收光谱、Zeta电位、动态光散射(DLS)和X射线光电子能谱(XPS)对所制备的DNA分子机器进行表征,并对其性能进行优化。在最优条件下,将该探针用于有机磷农药敌敌畏(DDVP)的检测,线性范围为5~500 μg/L,检出限为3.62 μg/L(3σ)。将此方法应用于生菜中DDVP的检测,加标回收率为96.5%~104.2%,相对标准偏差(RSD)为1.7%~7.5%。
关键词: 有机磷农药, DNA分子机器, MnO2纳米片, 脱氧核酶
基于核酸适配体和金纳米颗粒的荧光比色双模式检测As(Ⅲ)
袁敏 , 王梦雪 , 郑玉竹 , 曹慧 , 徐斐 , 叶泰 , 于劲松
doi:  10.19756/j.issn.0253-3820.201180
基于金纳米颗粒(AuNPs)对荧光基团的荧光共振能量转移和其自身独特的光学效应,结合高亲和力和高特异性的核酸适配体,建立了一种荧光和比色双模式检测As(Ⅲ)的方法。将荧光基团修饰的As(Ⅲ)特异的核酸适配体(FAM-Apt)吸附在未修饰的AuNPs表面,FAM-Apt与AuNPs之间发生荧光共振能量转移,导致荧光猝灭。体系中存在As(Ⅲ)时,As(Ⅲ)与FAM-Apt结合,使FAM-Apt从AuNPs表面释放,荧光增强;同时,失去FAM-Apt保护的AuNPs在盐溶液中发生聚集,溶液由红色变为蓝灰色,因此可以通过荧光和比色双模式进行As(Ⅲ)的检测。荧光强度和吸光度比值的变化分别与As(Ⅲ)浓度呈良好的线性关系,荧光法的线性检测范围为5~800 μmol/L,检出限为3.64 μmol/L(3σ);比色法的线性检测范围为5~100 μmol/L,检出限为3.42 μmol/L(3σ);两种模式综合后的线性检测范围为5~1000 μmol/L,检出限为1.55 μmol/L(3σ)。本方法简单、快速、易操作,两种检测模式可以相互验证和联合使用,并成功用于检测果蔬中的As(Ⅲ),为其它生物小分子、金属离子和蛋白质的检测提供了一种基于核酸适配体的通用方法。
关键词: 三价无机砷, 核酸适配体, 金纳米颗粒, 荧光, 比色, 双模式检测