[发明专利]非标记电化学检测铅离子的方法

说明书

本公开提供的非标记电化学检测铅离子的方法，包括如下步骤：S1、制备2D‑MOFs粉末；S2、制备单链富G碱基DNA溶液；S3、将步骤S1中制备的2D‑MOFs粉末溶解于质量分数为0.2‑0.7％的乙醇溶液中，得到2D‑MOFs溶液；S4、采用步骤S2中制备的单链富G碱基DNA溶液与步骤S3中制备的2D‑MOFs溶液修饰的玻碳电极为铅离子传感器的工作电极，采用含KCl的Ksubgt;3/subgt;[Fe(CN)subgt;6/subgt;]/Ksubgt;4/subgt;[Fe(CN)subgt;6/subgt;]缓冲液作为电化学检测的支持电解质，检测不同铅离子浓度的电化学阻抗，并以lg[Pbsupgt;2+/supgt;]标准溶液的浓度为横坐标，不同铅离子浓度的电化学阻抗值为纵坐标，拟合标准曲线；S5、根据所述标准曲线检测待测溶液中的铅离子浓度。本公开实施例中的非标记电化学检测铅离子的方法具有简单，快速，非标记等优点。

技术领域

本公开涉及铅离子检测的技术领域，具体涉及一种非标记电化学检测铅离子的方法。

背景技术

重金属对环境的污染引起人们极大的关注，因为它严重影响人类健康。特别是Pb²⁺，对人类健康和环境造成严重的威胁。铅具有不可降解性，并且能在环境中长期存在。铅作用于人体后能产生神经毒素，会造成心脏、肾脏慢性炎症，抑制大脑发育，降低运动功能和神经传导速度。美国环境保护署规定饮用水含铅量不得超过15μg/L(72nM)。因此，建立准确有效的铅检测方法具有重要的应用价值和实际意义。

目前铅离子检测方法主要有：电感耦合等离子体质谱法(ICP-MS)、原子荧光光谱法(AFS)、原子吸收光谱法(AAS)和反相高效液相色谱法等。尽管这些方法灵敏、准确，但是或多或少存在一些缺点，例如，费时、仪器昂贵或需要高级设备等等。因此，亟需建立一种简便、经济、高灵敏和高选择性的铅检测方法。现在已发展了大量检测铅的传感器。其中比色法能够做到简单、快速检测生理和环境中的金属离子。Lu研究小组报道了一系列基于功能化DNAzyme比色法检测Pb²⁺，其检测限在3nM～1μM之间。Dong研究小组报道了基于DNAzyme比色法检测Pb²⁺，其检测限为32nM。

自从Novoselov等人在2004年从石墨中剥离石墨烯以来，二维(2D)纳米材料，如二维超薄层状纳米材料，已经得到了广泛的研究。最近，金属有机框架(MOFs)，特别是2D-MOFs纳米片也引起了人们的关注。这些2D-MOFs纳米片结合了MOFs和2D纳米结构的优点，显示出独特的特性，适用于催化、传感器、超级电容器和仿生酶。迄今为止，由于它们的超级电容器性能和仿生酶行为，它们已被用于电极和催化材料。近年来，2D-MOFs纳米片在生物传感器和医学成像方面得到了广泛的应用。

发明内容

本公开的目的在于克服现有技术的不足，提供一种非标记电化学检测铅离子的方法。

根据本公开实施例的第一方面，提供一种非标记电化学检测铅离子的方法，包括如下步骤：

S1、制备2D-MOFs粉末；

S2、制备单链富G碱基DNA溶液；

S3、将步骤S1中制备的2D-MOFs粉末溶解于质量分数为0.2-0.7％的乙醇溶液中，得到2D-MOFs溶液；

S4、采用步骤S2中制备的单链富G碱基DNA溶液与步骤S3中制备的2D-MOFs溶液修饰的玻碳电极为铅离子传感器的工作电极，采用含KCl的K₃[Fe(CN)₆]/K₄[Fe(CN)₆]缓冲液作为电化学检测的支持电解质，检测不同铅离子浓度的电化学阻抗，并以lg[Pb²⁺]标准溶液的浓度为横坐标，不同铅离子浓度的电化学阻抗值为纵坐标，拟合标准曲线；

S5、根据所述标准曲线检测待测溶液中的铅离子浓度。