[发明专利]一种基于胸腺嘧啶介导的电化学生物传感器同时检测Hg2+

说明书

一种基于胸腺嘧啶(T)介导的电化学生物传感器同时检测无机汞(Hg²⁺)和甲基汞(CH₃Hg⁺)。Hg²⁺和CH₃Hg⁺由于与T碱基的结合方式不同而被区分。两对富T序列的DNA(Hp‑Fc+S₁和S₂+S_A‑MB)分别用作Hg²⁺和CH₃Hg⁺的适配体；在DNA上标记二茂铁(Fc)和亚甲基蓝(MB)两种信号分子以分别指示Hg²⁺和CH₃Hg⁺的含量；采用差分脉冲伏安法(DPV)技术检测Fc和MB的还原峰电流，Fc和MB的还原峰电位和电流分别定性定量地反映了Hg²⁺和CH₃Hg⁺的浓度。该传感器通过两对适配体和两种指示剂的巧妙作用，消除了Hg²⁺和CH₃Hg⁺之间相互的化学干扰，实现了Hg²⁺和CH₃Hg⁺的定性定量检测，可实现浓度低至0.06pM Hg²⁺和0.13pM CH₃Hg⁺的检测，为环境、生物样品中汞形态的分析提供了一个新方法。

技术领域

本发明涉及使用一种胸腺嘧啶介导的电化学生物传感器来实现对Hg²⁺和CH₃Hg⁺同时检测的方法，属于重金属检测技术领域。

背景技术

无机汞(Hg²⁺)和甲基汞(CH₃Hg⁺)广泛存在于环境中，通过食物链进行生物积累和生物放大，对动物及其消费者造成严重损害。传统的Hg²⁺检测方法有原子吸收光谱(AAS)、X射线吸收光谱(XAS)(Anal.Chem.,2017,94:161-172)、原子荧光光谱(AFS)(Microchem.J.,2022,175:107138)和电感耦合等离子体质谱(ICP-MS)(J.Electroanal.Chem.,2018b,824:201-20)等；传统的CH₃Hg⁺检测方法有基于液相色谱(LC)和ICP-MS或AFS的组合技术等(J.Agric.Food Chem.,2012,60:8333-8339；Food Chem.,2011,126(4):2000-2004)。虽然传统的检测方法具有良好的选择性和准确性，但设备成本高、检测程序复杂等缺点限制了它们的实际应用，尤其不适用于现场检测(ACS Sustain.Chem.Eng.,2019,7:9408-9415；ACS Appl.Bio Mater.,2019,2:2661-2667；Anal.Chim.Acta,2019,1084:85-92；Analyst.,2018,143:1-5)。而电化学法因其操作简单、灵敏度高、可同时检测(Sens.Actuators BChem.,2020,304:127390)等优点，已成为重金属离子分析方法中的一大热点。基于胸腺嘧啶-Hg²⁺-胸腺嘧啶(T-Hg²⁺-T)错配结构的电化学生物传感器对Hg²⁺的特异性强、灵敏度高，因此被广泛应用于Hg²⁺的检测中。然而基于CH₃Hg⁺-T结构的电化学生物传感器尚未见报道。