[发明专利]温度可控的电化学汞离子传感器及其制备方法

权利要求书

1.一种温度可控的电化学汞离子传感器，其特征在于，该传感器是基于外切酶III目标循环信号放大的温度可控的电化学Hg²⁺传感器，其组成成分包括金盘热电极、信号探针P1、辅助探针P2和核酸外切酶III；

信号探针P1与辅助探针P2存在识别Hg²⁺的T-T错配结构，在Hg²⁺的存在下互补配对，其核苷酸序列如下：

信号探针P1：5′-SH-(CH₂)₆ -CCCCA T(Fc)CGCC ACCAG CTTCT -3′，

辅助探针P2：5′-TGTAG CTGGT GGCGA TCCCA C-3′；

其中，信号探针P1的近5’端标记了二茂铁Fc且其5’端有巯基化修饰。

2.一种制备权利要求1所述温度可控的电化学汞离子传感器的方法，其特征在于，包括以下步骤：

（1）设计并合成信号探针P1和辅助探针P2；

（2）将金盘热电极打磨抛光成镜面，经二次蒸馏水超声清洗，干燥，得处理后的金盘热电极；

（3）将含有信号探针P1的缓冲溶液滴加在步骤（2）中处理好的金盘热电极上，再用巯基己醇对电极表面残余位点进行封闭，得到信号探针P1修饰的金盘热电极；

（4）将步骤（3）中得到的电极浸泡在含有辅助探针P2、外切酶III和不同浓度Hg²⁺混合缓冲液溶液中进行杂交酶切循环，反应结束后得到电化学Hg²⁺传感器。

3.根据权利要求2所述的一种温度可控的电化学汞离子传感器的制备方法，其特征在于，步骤（2）中，打磨采用在麂皮上用氧化铝粉末打磨；超声清洗的时间为20～60s，干燥方式为氮气吹干。

4.根据权利要求2所述的一种温度可控的电化学汞离子传感器的制备方法，其特征在于，步骤（3）中，所述缓冲溶液为含有10～20 mM Tris-HCl，90～110 mMNaCl，9～11 mM 三（2-羧乙基）膦的混合液，其pH为7.2～7.6。

5.根据权利要求2所述的一种温度可控的电化学汞离子传感器的制备方法，其特征在于，所述步骤（3）中，P1的浓度为1～2 μM；修饰温度为20～25 ℃；修饰时间为1.5～2.5 h；巯基己醇浓度为0.1～4 mM。

6.根据权利要求2所述的一种温度可控的电化学汞离子传感器的制备方法，其特征在于，步骤（4）中，所述缓冲液为含有10～20 mM Tris-HCl，400～600 mM NaCl，9～11 mMMgCl₂的混合液，其pH为7.2～7.6。

7.根据权利要求2所述的一种温度可控的电化学汞离子传感器的制备方法，其特征在于，步骤（4）中，P2的浓度为1～2 μM，外切酶III浓度为1～5 U/μL，杂交酶切循环反应温度为0～40℃，反应时间为0.25～2 h。

8.根据权利要求2所述的一种温度可控的电化学汞离子传感器的制备方法，其特征在于，步骤（4）中，通过外加直流电流调控金盘热电极温度，来控制杂交酶切循环反应过程温度。

9.根据权利要求2所述方法制备的温度可控的电化学汞离子传感器在检测Hg²⁺中的应用，其特征在于，检测步骤如下：

将权利要求2所述步骤（3）中得到的信号探针修饰的金盘热电极在10 mM Tris-HCl 检测液与银氯化银参比电极和铂丝对比电极构成三电极系统，运用方波伏安法SWV进行检测，得到二茂铁的氧化电流I_0(Fc)；

将权利要求2所述步骤（4）中最终得到的电化学传感器用SWV在10 mM Tris-HCl 检测液中检测，得到二茂铁的氧化电流I_Fc，然后与得到的I_0(Fc)做差取绝对值得：|ΔI_Fc|=|I_Fc-I_0(Fc)|；以|ΔI_Fc|对Hg²⁺浓度对数做线性回归方程，得工作曲线。