聚胸腺嘧啶单链DNA-铜纳米簇新型荧光探针检测水中硫离子

本文建立了一种快速灵敏检测水中硫离子的新方法。该方法利用聚胸腺嘧啶单链DNA保护的铜纳米簇为荧光探针。以聚胸腺嘧啶单链DNA为模板制备了具有荧光性质的铜纳米簇,当加入S2-后,铜纳米簇荧光显著猝灭。铜纳米簇荧光猝灭量与S2-浓度在0.125~8μmol/L范围内有良好的线性,检测限为22nmol/L。该方法对S2-有较好的选择性,实际样品检测结果显示回收率良好,说明该方法可以用于实际水样中S2-的检测。由于聚胸腺嘧啶单链DNA为模板制备的铜纳米簇制备过程简单快速,可在5min内完成,使得检测时间大大缩短。     

基于胸腺嘧啶-汞离子-胸腺嘧啶结构和纳米金放大传感器检测汞离子

利用Hg2+与DNA中胸腺嘧啶(T)结合的高度特异性和纳米金在石英晶体微天平(QCM)上的信号放大作用,设计了一种简便灵敏的Hg2+检测方法.纳米金采用柠檬酸钠还原法制备,其表面用末端带巯基的寡核苷酸探针进行自组装修饰,并用6-巯基己-1-醇(MCH)部分取代表面探针,以减少杂交空间位阻.结果表明,寡核苷酸链长为9bp、T个数为7的序列具有较高灵敏度;线性范围为5.0～100 nmol/L;检出限为2.0 nmol/L;Ca2+、Mg2+等其它金属离子无明显干扰.用于环境水样中Hg2+的测定, RSD<2.9%;加标回收率为97.3%～101.2%     

基于等离子激元耦合效应的高灵敏汞离子传感器

提出了一种基于单颗粒光谱技术,能够高灵敏检测汞离子的新方法,原理是基于汞离子诱导的纳米金自组装过程.在两种不同大小的纳米金表面分别修饰两段富含T碱基的DNA序列,当Hg²⁺存在时,两段DNA序列自发形成双链结构,导致小金球能够在大金球表面自组装成核-卫星纳米金结构,这一过程伴随着纳米颗粒散射光颜色和散射峰位置的变化,变化的程度与Hg²⁺浓度具有相关性,依托单颗粒光谱技术极高的检测灵敏度,该方法可以实现pmol/L级的检测.     

荧光共振能量转移高灵敏检测汞离子和半胱氨酸

开发了一种简单快速的荧光探针,该探针在DNA的3’端标记荧光素并利用[T-Hg(II)-T]复合结构对荧光进行猝灭,荧光素与[T-Hg(II)-T]复合结构之间发生荧光共振能量转移。在对探针链长度以及pH和反应时间等实验条件进行优化后,该荧光探针对汞离子具有较高的选择性,用于汞离子分析时检出限可以达到纳摩尔级。当加入半胱氨酸,由于形成了半胱氨酸-汞离子复合结构,[T-Hg(II)-T]复合结构被破坏,荧光强度大量的恢复。利用此原理可以对半胱氨酸进行分析,检出限也可以达纳摩尔级。该荧光探针利用一条廉价的T碱基适配体链所构筑,相比传统的荧光探针有着独特的优势。     

基于小分子的铜离子与汞离子双识别荧光探针

铜离子在不同细胞生理过程中作为催化辅助因子起着很重要的作用,但是体内铜离子浓度出现异常也会导致疾病甚至死亡。与铜离子相比,汞离子是各种重金属污染物中最普遍、最危险的一种。因此,对它们高灵敏度、高选择性检测具有非常重要的意义。荧光探针法由于具有灵敏度高、快速便捷、可视化和原位无损检测等优点而成为Cu²⁺与Hg²⁺离子重要的检测手段之一。本文总结了近几年基于小分子Cu²⁺和Hg²⁺离子双识别荧光探针的设计合成、性能及其在分析方面的研究与最新进展,并展望了此类荧光探针未来的研究与发展方向。     

具有荧光增强性能的罗丹明B衍生物的合成及其对汞离子的检测

利用汞离子可以诱导罗丹明B衍生物的螺环结构发生开环反应并产生荧光增强效果这一特性,设计并合成了两种新型的荧光化学传感器2-噻吩甲醛罗丹明B酰肼(RhBTh)和苯甲醛罗丹明B酰肼(RhBAr),并研究了二者在汞离子检测中的应用.研究结果表明,RhBTh与RhBAr对汞离子均表现出非常好的荧光增强效果,检测过程中其它金属离子不会对检测结果产生明显的干扰.二者对汞离子的检测限分别为7.8 nmol/L和12.5 nmol/L.实验表明RhBTh和RhBAr对汞离子均具有良好的灵敏度和选择性.     

基于荧光树状聚合物的高灵敏化学反应型汞离子传感器

以2,4-二氯苯硫酚为单体, 通过“一步法”合成了平均分子量为10.910 kD的荧光树状超支化聚苯硫醚(HPPS). 通过亲核取代和水解反应对HPPS进行了外围氨基修饰, 通过偶氮共价键使HPPS与氨基硫脲小分子相连, 制备出了高灵敏度树状聚合物基多位点反应型汞离子传感器. 基于汞离子与氨基硫脲脱硫关环反应和超支化聚苯硫醚对光信号的放大传递作用, 传感器对汞离子有灵敏的荧光响应信号, 线性范围为2.5～100 nmol/L, 检出限为0.46 nmol/L. 并利用分子模拟计算对反应识别机理进行了讨论.     

基于寡核苷酸链的汞离子荧光生物传感器

基于G-四链体结构和卟啉类化合物N-甲基卟啉二丙酸IX(NMM)结合产生强烈的荧光,利用T-Hg(Ⅱ)-T错配对汞离子(Hg2+)的特异性识别,建立了一种简单、灵敏、高效的Hg2+检测新方法.在富含鸟嘌呤(G)寡核苷酸链中,引入了大量胸腺嘧啶(T).在没有Hg2+存在时,可以自发形成G-四链体结构,与NMM结合产生强烈的荧光;在Hg2+存在时,可与另一条富含T序列的互补链通过T-Hg(Ⅱ)-T特异性结合,形成双链DNA分子,从而导致G-四链体结构不能产生.优化后最佳实验条件为:缓冲溶液的pH=6.7,20 mmol/LKCl,2.5 μmol/L NMM,反应时间为2h.在优化条件下,体系的荧光强度变化值与Hg2+浓度呈现良好的线性关系,线性范围为50～ 1000 nmol/L,检出限为22.8 nmol/L(30).此生物荧光传感器对Hg2+具有良好的选择性.实际水样中Hg2+的加标回收率为106.1％ ～ 107.8％,可以满足实际水样品中Hg2+的检测要求.     

新型荧光增强法检测水样品中碘离子

Hg2+可以猝灭核黄素的荧光,碘离子(I-)可以与Hg2+形成HgI2,基于此,发展了一种新型的荧光增强法检测水中I-的方法。Hg2+加入后,核黄素在525 nm处的荧光被猝灭;继续在体系中加入不同浓度的I-,体系中Hg2+被不断消耗,导致核黄素在525 nm处的荧光逐渐增强。该方法检测I-的线性范围在1-100μmol·L-1,检测限是0.4μmol·L-1;同时,该方法具有较快的响应时间(2 min);对其他卤素离子具有较好的选择性;用于水中I-检测时得到了较好的回收率。     

胞苷保护的铜纳米簇新型荧光探针检测重铬酸根离子

基于重铬酸根离子(Cr_2O_7~(2-))对胞苷保护的荧光铜纳米簇(Cu NCs)的猝灭作用,构建了一种可用于检测Cr_2O_7~(2-)的荧光传感器.实验结果表明,该传感体系检测Cr_2O_7~(2-)的线性范围为0.05~7.0μmol/L,检出限为24 nmol/L(S/N=3).该传感器对Cr_2O_7~(2-)的检测具有良好的选择性,可用于湖水样中Cr_2O_7~(2-)的检测.     

多肽荧光传感器检测铜离子

基于铜离子对罗丹明B标记的多肽的荧光猝灭作用,构建了一种用于铜离子检测的荧光传感器.利用共振光散射分析、紫外-可见吸收光谱、荧光寿命测试和圆二色光谱研究了铜离子检测的传感机理,发现铜离子的加入诱导多肽结构发生变化而使罗丹明B荧光团彼此靠近,从而导致铜离子与多肽之间发生聚集诱导荧光猝灭.实验结果表明,该传感器检测铜离子的线性范围为5×10^-4～1×10^-2μmol/L和0.1～7μmol/L,检出限为0.29 nmol/L,且拥有良好的选择性,能用于湖水样品中铜离子的检测.     

A Novel Surface‐tethered Analysis Method for Mercury (II) ion Detection via Self‐assembly of Individual Electrochemiluminescence Signal Units

A novel analysis strategy based on the analyte‐induced surface‐tethered (AIST) of electrochemiluminescence (ECL) signal nanoparticles was first proposed for detection of Mercury (II) ion (Hg²⁺). In this work, luminol@Au‐cysteamine‐thymine (luminol@Au‐Cys‐T) multifunctional nanoarchitecture was designed as ECL signal units in the experimental process. Through a specific T‐Hg²⁺‐T coordination, luminol@Au‐Cys‐T composites were gravitationally self‐assembled to the electrode surface, which was coated with tris (2‐aminoethyl) amine functionalized graphene oxide@perylene‐3,4,9,10‐tetracarboxylic acid‐thymine (GO@PTCA‐TAEA‐T) complex film. This simple strategy of AIST of signal molecules could amplify the response signal and vastly enhance the sensitivity. Under the optimum condition, the linear relationship of Hg²⁺ concentration variation from 0.005 nM to 5 nM with a limit of detection (LOD) down to 0.002 nM (S/N=3), which also offered an alternative analytical approach with excellent performance of stability and selectivity. The regression equation was y=−414.52+2305.02 lgC_(Hg²⁺₎ (pM). This Hg²⁺ ECL sensor had a good application prospects for the analysis of real samples.     

基于铜纳米簇的聚集诱导发光检测铅离子

基于谷胱甘肽保护的非贵金属铜纳米簇(Cu NCs@GSH)的聚集诱导发光现象,建立了快速检测铅离子(Pb2+)的“Turn on”型荧光分析方法.Cu NCs@GSH溶液荧光强度很弱,当存在pb2+时,荧光强度可显著增强,溶液显示明亮的橙黄色.基于此原理建立了检测pb2+的荧光方法,线性范围为200～700 μmol/L,检出限为106 μmol/L,常见金属离子不干扰pb2+的测定.本方法简单快速、选择性高,可实现对pb2+的可视化定性检测.     

基于对荧光铜纳米簇合成的抑制检测三聚氰胺

三聚氰胺能与铜离子(Cu2+)形成配合物,对荧光铜纳米簇的合成有明显抑制作用,且其抑制程度与三聚氰胺浓度在一定范围内呈线性关系.基于此构建了一种简单、快速检测三聚氰胺的方法.以聚T单链DNA为模板合成的铜纳米簇作为荧光探针,当三聚氰胺存在时,Cu2+与三聚氰胺生成配合物,阻碍铜纳米簇的合成,导致荧光强度降低.在优化的实验条件下,三聚氰胺浓度在5~120 μmol/L范围内呈良好的线性关系,检出限为1.5 μmol/L,牛奶样品中三聚氰胺加标回收率为96.3%~104.4%.与传统纳米金/银、量子点等方法相比,本方法具有简单、快速、灵敏等优点.     

A rapid method for the detection of humic acid based on the poly(thymine)-templated copper nanoparticles

A label-free fluorescent method for sensitive detection of humic acid based on poly(thymine)-templated copper nanoparticles is reported.     

Poly(cytosine)‐templated Silver Nanoclusters as Fluorescent Biosensor for Highly Sensitive Detection of Uric Acid

Uric acid (UA) is an important biomarker in urine and serum samples for early diagnosis. This study re‐ ports a fluorescent biosensor based on Poly(cytosine)‐templated silver nanoclusters (C‐Ag NCs) and uricase for the highly sensitive and fast detection of UA. The strong fluorescence of the C‐Ag NCs prepared from poly (cytosine) nucleotides templates could be sensitively quenched by trace amount of H₂O₂, which produced from oxidation reaction of UA catalyzed by uricase. This biosensor exhibits two linear ranges as 50 nM～50 μM and 50 μM～400 μM, with a detection limit of 50 nM. The sensitivity of the biosensor is considerably improved compared with the methods reported in the literature. Furthermore, the detection ability of uric acid in serum samples is confirmed and this C‐Ag NCs‐based uric acid biosensor shows good promise of practical application.     

基于银/铂纳米模拟酶表面修饰的铜离子比色检测方法研究

通过对银/铂纳米簇(Ag/Pt NCs)的表面修饰调控其催化活性,建立了一种高灵敏的比色法检测Cu2+.巯基丙酸能够抑制Ag/Pt NCs的催化活性,而巯基丙酸与Cu2+作用后,将导致上述抑制作用减弱.基于上述原理,通过测量Ag/Pt NCs 催化TMB-H2O2反应产生的显色信号,可以实现Cu2+的比色检测.本方法检测Cu2+的线性范围为10～100 nmol/L,检出限(3σ)为5.0 nmol/L.将本方法应用于实际水样中Cu2+的检测,结果表明,本方法具有操作简单、成本低、灵敏度高、特异性好等优点.     

基于铜离子与DNA相互作用的铜离子检测

利用铜离子(Cu~(2+))可与DNA分子中的碱基相互作用形成络合物的性质,将Cu~(2+)富集在DNA修饰电极表面,进而采用微分脉冲伏安法(DPV)实现了铜离子的检测.此外,由于乙二胺四乙酸(EDTA)对Cu~(2+)具有更强的络合能力,富集于DNA修饰电极表面的Cu~(2+)很容易被洗脱液中的EDTA络合,从而实现修饰电极的再生和重复利用.实验结果表明,在最佳实验条件下,Cu~(2+)浓度在2.0×10-6~1.0×10-5mol/L和2.0×10-5~1.0×10-4mol/L范围内与其相对还原峰电流强度(I-I0)呈良好的线性关系,且该传感器简单、稳定,可循环使用.