[发明专利]一种检测银离子的纳米复合材料及其制备方法

说明书

本发明提出了一种基于核酸外切酶循环放大技术与碱基错配识别技术的纳米金复合材料，该纳米复合材料可用于食品、环境、医药卫生等领域。本发明利用具有中空、多孔结构的纳米金与可识别Ag⁺的生物分子相结合，构建具有“孔帽”的纳米复合材料。当含银离子的样品溶液加入后，银离子因与纳米载体表面的生物分子作用使得生物分子脱离纳米载体表面，纳米载体内的染料分子得以释放，分离后，上清液在一定波长的激发光照射下产生荧光发射，根据荧光发射信号的强弱实现对银离子的检测。同时，本发明利用核酸外切酶的剪切作用实现了荧光信号的循环放大。本发明方法简单、高效，灵敏度高，选择性好，方便快捷，成本低廉，应用范围广泛。

技术领域

本发明涉及一种基于核酸外切酶循环放大技术与碱基错配识别技术的纳米金复合材料及其制备方法，具体涉及一种检测银离子的纳米复合材料及其制备方法。

背景技术

作为重金属离子的银离子(Ag⁺)与汞离子(Hg²⁺)类似，是一种具有较高毒性的金属离子，也是一种广泛分布的环境污染物。即使在低浓度下，也会对环境和人类造成严重且永久性的毒害。更为严重的是，通过被污染的水源，Ag⁺可以在农产品和水产品中不断累积后进入人类的食物链。如果长时间暴露于Ag⁺存在的环境中，可能会导致人类在身体和神经系统方面的退行性疾病的缓慢发生。因此，建立高效、灵敏、经济的Ag⁺的检测方法在环境监测、食品安全和临床诊断等领域具有非常重要的意义。

目前，用于Ag⁺检测的传统方法主要包括等离子体质谱法(ICP-AES)、原子吸收/发射光谱法和极谱法等方法。但是，这些方法常常需要繁杂的操作、耗时的分析和昂贵、复杂的设备等，使它们在资源有限的环境中无法使用，另外，这些方法在检测灵敏度和选择性方面也有待改进。要克服这些缺点，迫切需要开发出既简单、灵敏、又经济、高效的测定方法来满足生物、医药、环境等领域对Ag⁺的检测需求。

由于金属离子可以与碱基对形成配位键，可以代替常规的Watson-Crick碱基对中的氢键形成金属-碱基对，这种作用对于金属离子快速、高效的检测具有重要意义，因此受到广泛关注。其中，胞嘧啶(C)可与Ag⁺形成C-Ag⁺-C碱基对，这种结合很稳定，可以利用这种特殊结构的生成实现对Ag⁺的检测。而且，由于C-C碱基错配只识别Ag⁺而形成Ag⁺侨联的碱基对，使得Ag⁺的检测具有非常高的特异性和选择性。本发明根据Ag⁺的这一反应特性，将其与富含胞嘧啶的核酸生物分子相结合，巧妙地应用到具有中空、多孔结构的纳米材料领域，同时，为了提高检测灵敏度，在碱基错配识别技术的基础上，又结合了生物酶的剪切作用，为Ag⁺的高灵敏检测提供了新型、特异、高效的检测技术。采用具有中空、多孔结构的纳米金作为纳米载体，利用C-C碱基错配对Ag⁺特有的生物识别作用构建纳米复合材料检测Ag⁺的技术还未见文献报道。

发明内容