[发明专利]一种汞离子荧光检测纳米探针的制备及应用

说明书

本发明涉及纳米探针设计应用领域，公开了一种汞离子荧光检测纳米探针的制备及应用，通过纳米粒子的优化设计，通过调节Au和Fe₃O₄前驱体的摩尔比可调控合成纳米探针的尺寸大小，通过选择合适的碱基序列用于Hg²⁺检测，建立“T‑Hg²⁺‑T”结构；经过合理设计纳米探针，具有单一的检测能力，检测下限为0.46nM，远低于世界卫生组织规定的饮用水中Hg²⁺的最高允许浓度30nM，并且使用过的纳米探针通过半胱氨酸溶液，可以解离“T‑Hg²⁺‑T”结构使纳米探针再生恢复使用。可应用于环境、食品、人体体液等样品中Hg²⁺的检测。

技术领域

本发明涉及纳米探针设计应用领域，特别是一种汞离子荧光检测纳米探针的制备及应用。

背景技术

汞离子（Hg²⁺）是毒性最大的重金属离子之一，大量存在于各种生物垃圾和污染物中，环境中的Hg²⁺容易被微生物转化成甲基汞，通过食物链进入体内后，由于其具有持久性、易迁移性和生物富集性，会对生物体造成严重的损害，因此水资源中Hg²⁺的检测和治理成为迫在眉睫的问题。近年来，研究人员开发出很多用于Hg²⁺检测的纳米探针，主要基于Hg²⁺增强贵金属纳米粒子的类过氧化物酶活性和Hg²⁺与胸腺嘧啶（T）能够特异性结合形成“T-Hg²⁺-T”稳定结构等原理。其中，基于“T-Hg²⁺-T”结构构建的荧光纳米探针表现出良好的选择性和灵敏度。随着纳米技术的发展，传统单一功能的纳米材料已经越来越不能满足需求，因此，需要开发出一种具有多功能的探针，同时实现多种类型样本中Hg²⁺的检测和快速去除等功能，以满足环境、食品汞污染检测及人体汞中毒检测等多方面的更高需求。

相对于具有单一功能的纳米粒子，多功能复合纳米粒子可以同时结合两种或两种以上的功能，例如多模式生物成像(包括荧光成像、核磁共振成像、光声成像以及CT成像等)、检测、催化、磁性分离以及癌症的诊断或治疗等，可以同时满足对多种功能的需求，因而研究多功能复合纳米材料具有重要的意义。

发明内容

本发明的目的在于提供一种汞离子荧光检测纳米探针的制备及应用，以满足高效的汞离子检测和分离，并且同时具有多模式生物成像功能，可以同时满足多种功能需求。可应用于环境、食品等样品中Hg²⁺的检测以及人体体液等标本中汞中毒的检测。

为实现上述技术目的，达到上述技术效果，本发明公开了一种汞离子荧光检测纳米探针的制备，包括了以下步骤:

Au-Fe₃O₄复合纳米凹球的合成：在Fe³⁺溶液加入二水合柠檬酸三纳，磁力搅拌，待二水合柠檬酸三钠完全溶解后再依次加入尿素和聚丙烯酰胺固体粉末，得到澄清溶液后再逐滴加入HAuCl₄水溶液，再在常温下持续搅拌1小时，将所得溶液转入高压反应釜的聚四氟乙烯内衬中，再放入鼓风干燥箱200℃条件下反应10小时，反应结束后，自然冷却至室温，经磁分离、洗涤纯化后，再将样品放入真空干燥箱中60℃下真空干燥10小时，即可得到Au-Fe₃O₄复合纳米凹球固体粉末；