[发明专利]基于寡核苷酸链的荧光增强型Hg2+检测芯片及方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种基于寡核苷酸链的荧光增强型汞离子检测芯片和方法，属于生物分析技术领域。

背景技术

汞是高毒的全球性环境污染物,尤其是其具有高迁移性、持久性、甲基化作用性、生物富集性及食物链放大性的特点，即便是极微量的存在于环境中，对动植物及人类的健康也是极大的威胁。全世界的汞一年的排放量约1.5万吨，主要来源于汞矿、冶金、氯碱工业、电器工业和矿物燃料的燃烧。汞以多种形式存在与环境中，水溶性的二价汞离子（Hg²⁺）是汞污染最常见和最稳定的形式之一。

如何有效地进行环境中汞离子含量的测定，成为摆在广大分析工作者面前的一个问题。目前传统的汞离子检测方法主要有：原子（吸收，发射，荧光）光谱法及电感耦合等离子质谱仪（Inductively coupled plasma mass spectrometry，ICP-MS）。尽管能够得到比较精确的检测结果，但这些技术依赖大型仪器设备、耗费耗时、需进行样品预处理，需要专门的技术人员进行操作，检测成本高,很难满足产地现场快速检测的要求，并且其中有些方法还需要用到有毒试剂，难以被分析人员接受。因此，人们迫切需要简便、快速、经济、准确的分析检测汞离子的方法。目前，国内外对汞离子进行现场检测的方法在灵敏度和专一性上不能够满足要求。

近来的研究表明，汞离子能特异性地与两个胸腺嘧啶碱基（T）共价结合形成稳定的T-Hg²⁺-T结构。基于汞离子的这一特殊的性质，已发展了各种Hg²⁺检测方法：如荧光法(A.Ono,H.Togashi,Angew.Chem.Int.Ed.Engl.2004,43,4300.)、纳米金聚集比色法(J.S.Lee,M.S.Han,C.A.Mirkin,Angew.Chem.Int.Ed.Engl.2007,46,4093.电化学法（Z.Zhu,Y.Su,J.Li,D.Li,J.Zhang,S.Song,Y.Zhao,G.Li,C.Fan,Anal.Chem.2009,81,7660.）等。这些方法普遍具有选择性好、特异性强等特点,但多不适合现场检测。

生物芯片是本世纪八十年代末在生命科学领域中迅速发展起来的一项高新技术，它主要是指通过微加工技术和微电子技术在固体芯片表面构建的微型生物化学分析系统，以实现对细胞、蛋白质、DNA及其他物质的准确、快速、大信息量的检测。生物芯片的主要特点是高通量、微型化和自动化，能够实现对微量样品快速、准确的检测。本发明人在“基于寡核苷酸链的汞离子荧光检测芯片、制作及使用方法”的申请中（专利申请号：201010533018.x）报道的汞离子检测芯片随着汞离子浓度增加，荧光信号减小。这种signal-off的工作模式容易引起假阳性。本发明在此基础上拟作出进一步改进，克服引起假阳性的缺点，提供一种Hg²⁺检测芯片方法及应用。

发明内容