[发明专利]基于杂交链反应及TdT调控的铅离子传感器及应用

权利要求书

1.一种基于杂交链反应及TdT调控双重信号放大的铅离子Pb²⁺交流阻抗传感器，其特征在于，制备步骤如下：

(1)金电极Au：首先在含有粒径为0.05μm的Al₂O₃悬浮液的抛光布上抛光，然后在水中超声1～6min处理，再用蒸馏水缓缓冲洗三次，获得干净的金电极Au；

(2)HCR/Au：a.金电极Au用氮气吹干后置于HP溶液中组装3～12h，蒸馏水缓缓冲洗；接着把电极浸泡在0.5～5mM的巯基己醇MCH水溶液中10～30min，蒸馏水缓缓冲洗；b.将0.2～3μL 10×Tris反应缓冲液、发夹探针H1、发夹探针H2混合均匀并滴到步骤a中电极表面，在25～39℃下反应0.5～1.2h，蒸馏水缓缓冲洗，标记为HCR/Au；

其中所述HP为含有巯基并可引发杂交链反应HCR序列的DNA辅助探针，用量为1～6μL，浓度为0.01～0.6μM；

发夹探针H1用量为0.1～2.5μL，浓度为0.02～1μM；

发夹探针H2用量为0.1～2.5μL，浓度为0.02～1μM；

(3)G4/HCR/Au：a.控制TdT反应液总体积为2.5μL：加入TdT缓冲液，dATP，dGTP，TdT，混合均匀，滴于HCR/Au表面，在25～39℃下放置0.3～1.3h，蒸馏水缓缓冲洗电极；b.再滴加Pb²⁺和血红素hemin，室温下静置15～50min，蒸馏水缓缓冲洗；

其中dATP用量为0.2～0.8μL，浓度为0.5～10mM；

dGTP用量为0.1～1.3μL，浓度为0.8～12mM；

TdT用量为0.2～1.5μL，浓度为0.5～12U/mL；

Pb²⁺用量为0.6～6μL，浓度为0～5000nM；

血红素hemin用量为0.8～8μL，浓度为0.5～2μM；

(4)IP/G4/HCR/Au：滴加3，3-二氨基联苯胺和H₂O₂，静置10～60min，标记为IP/G4/HCR/Au，用于EIS检测；

其中3，3-二氨基联苯胺用量为2～10μL，浓度为1～20mM；

H₂O₂用量为2～10μL，浓度为1～20mM；

所述IP/G4/HCR/Au中IP表示3，3-二氨基联苯胺被氧化形成不导电的不溶性沉淀物。

2.根据权利要求1所述的铅离子Pb²⁺交流阻抗传感器，其特征在于，步骤(1)中所述的10×Tris反应缓冲液由以下溶液配制：50mM三羟甲基氨基甲烷-盐酸ris-HCl，500mM氯化镁，pH 8.0。

3.根据权利要求1或2所述的铅离子Pb²⁺交流阻抗传感器的应用，其特征在于，应用于不同浓度铅离子Pb²⁺的检测。

4.根据权利要求3所述的应用，其特征在于，应用方法如下：根据权利要求1或2中所述铅离子Pb²⁺交流阻抗传感器的制备步骤 ，在步骤(3)中依次改变铅离子Pb²⁺浓度，获得一系列不同浓度Pb²⁺对应的电化学阻抗响应曲线，建立电化学交流阻抗响应大小与Pb²⁺浓度之间的定量关系，根据两者之间的定量关系，确定待测样品中Pb²⁺的浓度。

5.根据权利要求3所述的应用，其特征在于，Pb²⁺浓度线性范围为0.0001～1nM，检测限为0.03pM。