分析化学

2019, v.47(09) 1427-1432

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铅离子功能核酸比色生物传感器的构建及应用
Establishment and Application of Lead Ion Functional Nucleic Acid Colorimetric Biosensor

李宸葳;林晟豪;杜再慧;孙春燕;许文涛;

摘要(Abstract):

构建了铅离子(Pb~(2+))功能核酸比色生物传感器,用于可视化检测水中Pb~(2+)。利用GR-5脱氧核酶对Pb~(2+)特异性识别,对底物链切割,同时通过巧妙的核酸设计,将GR-5脱氧核酶的切割产物与显色模板结合形成G-四链体,其中显色模板主要包括与切割产物核酸的序列互补区、富含鸟嘌呤的G四链体形成区以及连接二者的间隔臂。在Pb~(2+)存在时, GR-5脱氧核酶的底物链被识别、切割并释放,此切割产物与显色模板结合,并转化成G-四链体,由于G-四链体在特定条件下具有类过氧化物酶活性,可催化H_2O_2和3',3',5,5'-四甲基联苯胺(TMB)显色,基于此构建了Pb~(2+)功能核酸比色生物传感器。优化的实验条件为:GR-5脱氧核酶的底物链和酶链最优配比1∶1,切割时间3 min,显色模板浓度5μmol/L,最适TMB用量50μL。本传感器检测Pb~(2+)的线性范围为25 nmol/L~2.5μmol/L,线性关系为y=0.039x+0.3486(R=0.9904),检出限为10.1 nmol/L (3σ),用于自来水中Pb~(2+)的检测,加标回收率为98.2%~115.5%。本方法具有灵敏度高、特异性强、操作简单等优点,具有良好的应用前景。

关键词(KeyWords): 铅离子;功能核酸;可视化;G-四链体;生物传感器

Abstract:

Keywords:

基金项目(Foundation): 国家自然科学基金项目(No.31871875)资助~~

作者(Author): 李宸葳;林晟豪;杜再慧;孙春燕;许文涛;

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