[发明专利]一种基于Silica/chitosan/Ru纳米粒子电化学发光法检测汞离子的方法

说明书

本发明涉及一种基于Silica/chitosan/Ru纳米粒子电化学发光法检测汞离子的方法，其是由步骤(1)合成掺杂壳聚糖和联吡啶钌的二氧化硅复合纳米粒子、(2)空白Silica/chitosan/Ru‑ssDNA体系的制备、(3)Silica/chitosan/Ru‑DNA/Hg体系的制备、(4)修饰电极的组装、(5)电化学发光信号检测、(6)ΔIi‑CHgi标准曲线以及(7)检测组成，其无需复杂的探针分子标记和固定过程，省时、成本低并且不影响富含T碱基的DNA对汞离子的识别，同时将化学修饰电极、纳米粒子富集技术和电化学发光分析技术结合起来，实现了高灵敏度检测Hg2+，检出限达3pM。

技术领域

本发明属于纳米检测技术领域，具体涉及一种以掺杂壳聚糖和联吡啶钌的二氧化硅复合纳米粒子(Silica/Ru(bpy)32+/Chitosan nanoparticles，简称：Silica/chitosan/Ru)为电化学发光指示剂和以富含T碱基的DNA为探针分子的检测汞离子的方法。

背景技术

作为生态系统中高毒性的重金属污染物之一，汞离子能引起严重的环境和人类健康问题，据报道，汞离子能特异性地与DNA(富含T碱基)中的两个T碱基作用形成稳定的T–Hg2+–T络合物，这促进了许多基于T–Hg2+–T配位化学原理设计的荧光、比色、电化学和电化学发光传感检测汞离子的方法的发展。但这些方法需要复杂的探针分子标记和固定过程，这不仅耗时和成本高、而且影响富含T碱基的DNA对汞离子的识别特性。因此，发展一种无标记、无固定化的检测汞离子的电化学发光方法具有重要意义。

发明内容

本发明的目的是提供一种基于Silica/chitosan/Ru纳米粒子电化学发光法检测汞离子的方法，其实现了无标记、无固定化的检测，而且速度快、灵敏度高。

为了实现上述目的，本发明所采用的技术方案是由以下步骤组成：

(1)掺杂壳聚糖和联吡啶钌的二氧化硅复合纳米粒子的合成

在室温下，将Triton X-100、正己醇和环己烷按体积比1:1:4.0～1:1:4.3混合均匀，搅拌下加入200～300μL超纯水，搅拌20～30min后，依次加入0.1％(w/v)的壳聚糖和0.01mol/L联吡啶钌，并加入0.1mol/L NaOH调节体系至中性，继续搅拌40～60min，依次将正硅酸乙酯与氨水按体积比为1：0.6～1:0.8的量加入，使正硅酸乙酯与壳聚糖、联吡啶钌以及正己醇的体积比为1：1:0.5:15～1:1.3:0.8:25，持续搅拌20～24h，待反应完成后，加入丙酮破乳，离心收集，分别用无水乙醇和超纯水洗涤，获得的Silica/chitosan/Ru溶液，将其分散在超纯水中于2～8℃保存；

(2)空白Silica/chitosan/Ru-ssDNA体系的制备

将浓度为10nmol/L富含T碱基的ssDNA退火处理后与步骤(1)所制得的Silica/chitosan/Ru溶液按照体积比1:1～1:4的量混合，加PBS缓冲液定容至200μL，反应30～40min，得到Silica/chitosan/Ru-ssDNA体系；

(3)Silica/chitosan/Ru-DNA/Hg体系的制备