[发明专利]一种基于杂交链式反应信号放大技术检测金属离子的方法

摘要

本发明涉及一种基于杂交链式反应信号放大技术检测重金属银离子的方法，属于分析化学或环境监测技术领域。利用自组装技术，将富含C碱基的核酸链S1通过Au‑S键固定到金包裹的磁性纳米粒子表面。银离子（Ag+）存在时，二茂铁标记的富含C碱基的核酸链S2通过C‑Ag+‑C结构与S1形成双链DNA。当加入二茂铁标记的发夹结构DNA H1和H2后，在S2的诱导作用下H1和H2发夹结构打开并在磁性纳米粒子表面发生交杂链式反应，形成的复合物在金磁电极表面通过磁性富集实现电化学响应信号的放大。根据电化学信号的增强实现溶液中的Ag+浓度的测定，该法具有高灵敏度、高选择性、简单、快速等特点。

主权项

一种基于杂交链式反应信号放大技术检测金属银离子的电化学方法，其特征是将富含C碱基的核酸链S1通过Au‑S键固定到金包裹的磁性纳米粒子表面，在目标物银离子（Ag+）存在时，二茂铁（Fc）标记的富含C碱基的核酸链S2通过C‑Ag+‑C结构与S1形成双链DNA；当加入二茂铁（Fc）标记的发夹结构DNA H1和H2后，S2作为引发链使得H1和H2的发夹打开并在磁性纳米粒子表面发生杂交链式反应，形成的复合物通过磁性富集在金磁电极表面来实现电化学响应信号的放大；根据电化学信号的增强实现溶液中的Ag+浓度的测定，包括以下步骤：（1）Fe3O4@Au核‑壳磁性纳米粒子的制备首先采用共沉淀法在碱性条件下制备Fe3O4磁性纳米粒子，通过3‑氨丙基三乙氧基硅烷对其表面进行氨基化，之后利用柠檬酸钠还原HAuCl43H2O水溶液，在Fe3O4粒子表面形成金壳，得到Fe3O4@Au核‑壳磁性纳米粒子；（2）基于C‑Ag+‑C结构所形成双链DNA标记Fe3O4@Au粒子的制备将Fe3O4@Au粒子与活化的富含C碱基的核酸链S1在25℃下反应12 h，磁分离并清洗，得到S1标记的Fe3O4@Au，在Ag+存在下，加入二茂铁标记的富含C碱基的另一条核酸链S2，S2通过C‑Ag+‑C结构与Fe3O4@Au粒子表面的S1杂交形成双链DNA，得到dsDNA标记的Fe3O4@Au粒子；（3）Fe3O4@Au偶联HCR反应在dsDNA标记的Fe3O4@Au溶液中，加入二茂铁标记的发夹结构DNA H1和H2后，在S2的诱导作用下，H1和H2的发夹结构打开并在Fe3O4@Au磁性粒子表面发生杂交链式反应，形成的DNA长链复合物通过磁性富集固定到金磁电极表面实现电化学响应信号的放大；（4）分析检测使用电化学工作站进行电化学响应信号的检测，根据电化学响应信号的强度对标准溶液或样品溶液中Ag+浓度进行定量测定。