[发明专利]一种银的耐高盐核酸传感器及其应用

说明书

本发明公开了一种银的耐高盐核酸传感器及其应用。所述传感器，包括分子识别元件、信号放大元件和信号转换元件，所述分子识别元件包括银离子脱氧核酶；所述银离子脱氧核酶由底物链与酶链组成；所述信号放大元件包括等温扩增体系，所述等温扩增体系包括扩增模板；所述信号转换元件包括显色剂和氯高铁血红素。本发明的传感器，特异性识别银离子，通过等温指数放大反应进行信号一级的扩大和转化；在氯高铁血红素诱导下形成具有活性的G‑四链体结构，催化显色剂显色，从而产生二级放大与转化，转化成可视化的信号，可以进行定性和定量的检测。

技术领域

本发明属于重金属检测技术领域，具体涉及一种银的耐高盐核酸传感器及其应用。

背景技术

银广泛存在于自然界中。它可作为金属催化剂、抗菌剂、感光剂等，银有着特殊的杀菌、催化和光学特性，在临床医学上被广泛用作消炎抗菌剂，如烧伤敷料等。其应用形式包括银盐(AgNO₃)，化合物银如(SD-Ag)和纳米银，在电子、电镀、感光等行业有着广泛的应用。

同时，这些涉及银的行业的生产和应用中会产生含银的工业废水，这种含银废水对环境的污染非常严重，相比其他形式的银，离子形式的银是毒性最大的，银离子在水中易被生物富集，进而抑制蛋白的活性，间接地影响生物的繁衍。体内研究显示机体可通过吸入、皮肤接触、摄食等多种途径接触到纳米银，进而通过循环系统遍布全身，在包括皮肤、肝脏、肺、心血管系统和生殖系统在内的众多组织产生毒副反应，通过氧化应激和凋亡，对人体产生极大的危害。

随着纳米技术的发展，纳米银颗粒也随之被发现在催化剂、等离子共振材料、纳米电化学、生物传感器等领域有着巨大的应用前景。溶液中银离子浓度是影响纳米银生成的一个重要因素，对痕迹量银离子浓度的准确控制是开展这些科学研究工作的前提。所以针对于对银离子浓度变化的在线监测，需要一种有效科学的银检测方法，为相关领域的机理研究提供有力依据。

目前，银离子的检测方法很多，如电热原子吸收法(ETAAS)、电感耦合等离子体发射光谱法(ICP-AES)、电感耦合等离子体质谱法(ICP-MS)、原子吸收光谱法、原子发射光谱法、催化动力学分光光度法、催化动力学-氯离子选择性电极法等。这些方法前处理方法繁杂，均需要取样后分析，不适用于银离子浓度的快速原位检测，尽管这些方法灵敏度较高，但是都需要昂贵的仪器，成本较高，因此迫切需要发展无污染的、简便快速、高灵敏度和高特异性的方法来满足微量金属银检测的需要。

发明内容

本发明所解决的技术问题是，为了克服上述现有技术的缺陷，本发明提供一种能够实现可视化检测、简便快速、高灵敏度和高特异性、耐高盐的银离子检测的功能核酸显色传感器。

本发明基于的基本原理为：银离子脱氧核酶由底物链与酶链两条寡核苷酸链组成、形成特定的二级结构；痕量银离子能够特异性识别银离子脱氧核酶、结合核酶的酶链，并激活核酶、切割核酶的底物链，产生切割产物。在切割产物存在的时候，促发EXPAR发生、放大信号，并生成大量富含鸟嘌呤的寡核苷酸序列，该序列在氯高铁血红素诱导下形成G-四链体结构、发挥类辣根过氧化物酶(HRP)活性，催化过氧化氢与四甲基联苯胺显绿色，硫酸终止反应后显黄色。可以通过手持式光谱检测仪进行检测与定量。

为了实现本发明的目的，本发明的技术方案如下：

本发明提供的一种银的耐高盐核酸传感器，包括分子识别元件、信号放大元件和信号转换元件，

所述分子识别元件包括银离子脱氧核酶；所述银离子脱氧核酶由底物链与酶链组成；

所述信号放大元件包括等温扩增体系，所述等温扩增体系包括扩增模板；

所述信号转换元件包括氯高铁血红素和显色剂；

所述脱氧核酶底物链、酶链和扩增模板序列如下表：