[发明专利]基于CeMOF标记的DNA适配体构建的织物基微流控芯片检测Pb2+

说明书

本发明公开了一种基于CeMOF标记的DNA适配体构建的织物基微流控芯片检测pb²⁺的方法：织物基微流控芯片的制作：该织物基芯片由亲水织物、疏水织物、棉线、支撑板和三电极系统组成，通过连接便携式电化学检测站，实现重金属的检测；镀金纸片的制作：CeMOF的制备；织物基微流控芯片检测Pb²⁺。该芯片是利用镀金工作电极，结合GR‑5DNAzyme，实现了重金属离子的快速检测，本发明的织物基微流控芯片有很好的重现性且省时、省力、廉价、减少溶剂使用、减少对环境的污染等。

技术领域

本发明涉及生物化学分析检测，特别涉及基于CeMOF标记的DNA适配体构建的织物基微流控芯片检测Pb²⁺的方法。

背景技术

铅是一种众所周知的高毒性重金属，其广泛应用导致了广泛的环境污染和重大的公共健康问题。由于其生物累积性和不可生物降解性，即使痕量的铅离子也会导致一系列不良健康后果。较高的Pb²⁺摄入量会通过在地下水和土壤中的循环对活生物体产生毒性作用。暴露于Pb²⁺会导致多种症状，尤其是儿童，如肌肉麻痹、易怒、贫血和记忆力丧失。Pb²⁺水平升高会延迟儿童的精神或身体发育，还会损害心血管、肾脏和神经系统。为保障食品安全和人类身体健康需要建立灵敏实时检测Pb²⁺的方法。Pb²⁺传统的检测方法包括色谱分析法和质谱分析法等，然而这些方法需要复杂的样品前处理步骤，使用昂贵的仪器，不适用于原位测量。因此需要建立一种灵敏的、有选择性的、实时快速的检测Pb²⁺的方法。

适配体是一种单链DNA或RNA，能够特异性捆绑相应的目标分子，可以显著提高传感器的选择性。铈-金属有机框架化合物CeMOF具有良好的电化学活性，利用其标记信号探针DNA可以获得灵敏的电化学信号。同时，织物基微流控芯片由于其廉价易得、制备简单、轻便实用、样品消耗少、无需流体驱动装置、可一次性使用、环境中易降解等优点，在医学快速诊断、食品安全快速检测以及环境质量快速监控等领域具有巨大的潜在应用价值。

发明内容

发明目的：本发明目的是提供可定量、精确基于CeMOF标记的DNA适配体构建的织物基微流控芯片检测Pb²⁺的方法。

技术方案：本发明提供一种基于CeMOF标记的DNA适配体构建的织物基微流控芯片检测Pb²⁺的方法，包括如下步骤：

(1)织物基微流控芯片的制作：该织物基芯片由亲水织物、疏水织物、棉线、支撑板和三电极系统组成，支撑板上一端固定亲水织物，一端固定疏水织物，二者通过棉线连接，疏水织物端放置滤纸，滤纸上镀金膜，作为工作电极，上层叠加塑料盖板，其上设置铜线作为导线，与连接固定在塑料盖板上的AgCl参比电极和对电极，构建三电极体系，通过连接便携式电化学检测站，实现重金属的检测；

(2)镀金纸片的制作：将滤纸置于真空离子溅射仪中镀金膜；

(3)CeMOF的制备；

(4)织物基微流控芯片检测Pb²⁺：将CeMOF浸入EDC/NHS溶液中，活化CeMOF的羧基，使CeMOF与GR-5DNAzymeApt2组装，得到Apt2-CeMOF信号探针；将Apt1负载在镀金纸片上，得到Au-Apt1；将Apt2-CeMOF信号探针与Au-Apt1通过碱基互补配对原则进行连接；用移液枪在镀金纸片上加入不同浓度的Pb²⁺，利用织物基底结合镀金工作电极、AgCl参比电极和对电极三电极体系，通过连接便携式电化学检测站进行电化学测试。