Page 105 - 理化检验-化学分册 2021年第六期

郑玉竹, 等: 基于功能核酸的纸基微流控芯片测定重金属离子的研究进展

基于 Cd 诱导的荧光标记的适体从具有猝灭剂的
２＋
短互补序列的复合物中释放这一原理( 图 ４ ) 设计了
２＋
一款生物传感器, 以此来检测实际环境中的 Cd ,
－１
检出限可低至 ４０nmol L .

２＋ 的生物传感器的原理
图 ４ 用于检测 Cd
Fi g ．４ Princi p leofbiosensorfordetectionofCd ２＋

ZHOU 等 [ ３５ ] 首次在三维旋转 PADs平台上,
μ
以 ZnSe 量子点为荧光响应材料, 并结合离子印迹
技术设计了基于离子印迹聚合物的微流控量子点纸
基芯片, 其组装及检测过程见图 ５ , 该装置实现了对
Cd 和 Pb 的特异性、 多重性检测.该研发团队选
２＋
２＋
用毒性小、 环境友好的 ZnSe量子点, 并通过将 ZnSe
量子点 ＠ 离子印迹聚合物的液相转移到固体玻璃纤 图 ５ 基于离子印迹聚合物的微流控量子点纸基芯片的
维纸上, 提高了器件的便携性. Cd 的线性响应范 组装和检测过程
２＋
Fi g ．５ Assemblin ganddetectionp rocessof
－１

围为 １~７０ μ g L , 测定下限为 ０．２４５ μ g L －１
QDsp a p erＧbasedmicrofluidicchi pbased
－１ ２＋
( ４．９８nmol L ); Pb 的 线 性 响 应 范 围 为 １~
onionim p rintedp ol y mer
－１ －１
６０ μ g L ,测 定 下 限 为 ０．３３５ μ g L
－１ ). 与 文 献 [ ３３Ｇ３４ ] 相 比, 其 对
( ０．８１nmol L 银纳米颗粒, 由数字照相机和自制灯箱组成的设备
Cd 的检出限更低, 并且对 Cd 和 Pb 均有良好 来检 测 颜 色 强 度. 随 着 H g ２＋ 含 量 的 增 大, 在
２＋
２＋
２＋
的特异性; 合成的离子印迹聚合物具有特定的识别
μ PADs上观察到的测试区域的颜色强度逐渐增加.
位点, 避免了其他离子的干扰. 该设备的线性范围为 ０．０５~７ m g L , 检出限为
－１

ZHU 等 [ ３６ ] 使用由 Cd 特异性适体( CAP ) 组 ０．００１m g L .通常纳米材料的应用将线性范围
２＋
－１

成的单标记多功能探针( CAP 作为 Cd 的识别元 限制在一 个 数 量 级, 但 该 方 法 可 以 在 更 宽 的 范 围
２＋
２＋
件和信号 报告器), 建 立 了 Cd 的 荧 光 分 析 方 法. ( ３ 个数量级) 内检测 H g ２＋ .
这种策略只涉及适体探针, 基于 ４ 个鸟嘌呤( G４ ) 的 目前, 已 经 提 出 了 多 种 基 于 荧 光 检 测 法 的
猝灭 剂 避 免 了 用 荧 光 团 / 猝 灭 剂 单 元 双 重 标 记 μ PADs 方 法 来 检 测 痕 量 重 金 属 离 子 [ ３９Ｇ４４ ] .
CAP .与其他核酸适体生物传感器相比, 该方法更 ZHANG 等 [ ３９ ] 开发了 PADs , 用荧光 C y ５ 标记 的
μ
为简便、 经济, 检出限为 ２．１５nmol L , 远低于文 单链 DNA 修饰 GO 同时测定食品中不同类型的化
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献[ ３４ ] 报道的检出限. 学污染物, 其原理如图 ６ 所示.结果表明, 传感器在
上述技术具有操作简便、 成本低、 分析快速等优 目标物存 在 下 产 生 荧 光, 而 在 GO 表 面 则 表 现 出
点, 适用于食品中 Cd 的现场筛查与检测.而传感 C y ５ 的荧光猝灭. H g ２＋ 、 A g 的检出限分别为 １２１ ,
＋
２＋
器法因具有方便、 自动化程度高、 可现场检 测等优 ４７nmol L . BIAN 等 [ ４０ ] 使用金纳米团簇试纸
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点, 有望能得到更好的发展 [ ３７ ] . 对 H g 和 Pb 进行可回收检测, 当 H g 存在时,
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２＋
２＋
１．３ 汞离子 观察到试纸荧光猝灭明显, 而当存在 Pb 时, 观察
２＋
基于检测溶液颜色变化的比色法检测 H g 的 到荧光增强显著.其中, H g 和 Pb 的检出限分
２＋
２＋
２＋
研究也有很多.如 MEELAPSOM 等 [ ３８ ] 采 用 烷 基 别为５ , ５０mmol L . QI等 [ ４１ ] 基于 CdTe量子点
－１
烯酮二聚体喷墨印刷制造 PADs , 并掺杂未修饰的 的荧光猝灭, 利用离子印迹技术制备了用于 Cu 和
２＋
μ
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