一种核酸染料光催化的电化学传感器检测Hg

技术领域

本发明涉及使用一种核酸染料光催化的电化学DNA生物传感器来实现对水体中的Hg

背景技术

Hg

常用的Hg

本发明原理：首先，筛选了富含8个T碱基错配的DNA链用来特异性识别Hg

发明内容

基于现有技术中存在的缺点和不足，本发明的目的在于构建一种基于核酸染料光催化的电化学DNA生物传感器，利用光照条件下光敏复合物dsDNA(T-Hg

为了达到上述发明目的，本发明采用如下技术方案：

S1、将氧化铟锡(ITO)电极分别用超纯水，乙醇，超纯水于超声波清洗仪中超声后置于烘箱中干燥。将打孔的防水贴纸固定在干燥过的电极的导电面后浸于HAuCl4溶液中，进行电化学沉积。

S2、将DNA3储备液和TCEP溶液加入离心管中孵育，对巯基进行活化。孵育完成后，加入DNA2储备液和Hg

S3、将孵育过的电极用超纯水清洗干净后浸没在MCH溶液中除去电极表面非特异性结合的DNA。

S4、将制备完成的电极置于[Fe(CN)

作为优选方案，所述步骤S1中的超声处理，每次处理10min。

作为优选方案，所述步骤S1中所使用的打孔防水贴纸，需使用孔径为3mm的打孔器在防水贴纸打出直径为3mm的圆孔。

作为优选方案，所述步骤S1中在电极上沉积金纳米粒子，采用计时电流法对电极进行电化学沉积，HAuCl

作为优选方案，所述步骤S2中所用的DNA2的序列为5’-CGC TAG TCA GTT TGC TACTCG TA-3’。

作为优选方案，所述步骤S2中所用的DNA3的系列为5’-SH-TTC GTC TTG CTT TCTGTC TTG CG-3’。

作为优选方案，所述步骤S2中的离心管孵育，分别取8μL浓度为10μM的DNA3储备液和14μL浓度为10mM的TCEP溶液加入到体积为500μL的离心管中，在室温下避光孵育30min。

作为优选方案，所述步骤S2中恒温水浴箱孵育，依次加入8μL浓度为10μM的DNA2储备液和6μL不同浓度的Hg

作为优选方案，所述步骤S3中用MCH除去电极表面非特异性结合的DNA，浓度为1mM，用量为5μL，避光孵育30min。

作为优选方案，所述步骤S4中用电化学检测使用三电极系统，工作电极为长25mm，宽5mm，厚度1.1mm的ITO电极。参比电极为Ag/AgCl(饱和KCl)电极，对电极为铂电极。

作为优选方案，所述步骤S4中使用5mM[Fe(CN)

发明效果

与现有技术相比，本发明具有如下优点：

(1)操作简单，成本较低。

(2)选择性好，因为DNA中的T碱基只能够特异性识别Hg

(3)灵敏度高，该传感器可实现0.01-100.0nM范围内的Hg

附图说明

图1是本发明传感器检测Hg

图2是本发明传感器构建过程中的CV表征图。

图3是本发明传感器构建过程中的EIS表征图。

图4是本发明传感器对不同浓度Hg

图5是本发明传感器中Hg

图6是本发明传感器的选择性实验图。

图7是本发明传感器的重现性和稳定性实验图。

具体实施方式

为了更清楚地说明本发明实施例，下面将对照附图说明本发明的具体实施方式。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图，并获得其他的实施方式。

本实施例提供了一种基于核酸染料光催化的电化学DNA生物传感器用于水体中的Hg

S1、将氧化铟锡(ITO)电极分别用超纯水，乙醇，超纯水于超声波清洗仪中超声后置于烘箱中干燥。将打孔的防水贴纸固定在干燥过的电极的导电面后浸于HAuCl

将其分别按照超纯水、乙醇、超纯水的顺序对ITO电极进行超声处理，每次处理10min。超声处理结束后，将ITO电极置于烘箱中进行干燥。使用孔径为3mm的打孔器在防水贴纸打出直径为3mm的圆孔，并将其固定在ITO电极的导电面，以控制ITO电极的有效使用面积。将处理好的ITO电极浸于5Mm HAuCl

S2、将DNA3储备液和TCEP溶液加入离心管中孵育，对巯基进行活化。孵育完成后，加入DNA2储备液和Hg

分别取8μL浓度为10μM的DNA3储备液和14μL浓度为10mM的TCEP溶液加入到体积为500μL的离心管中，在室温下避光孵育30min，对DNA3上的巯基进行活化。孵育完成后，依次加入8μL浓度为10μM的DNA2储备液和6μL不同浓度的Hg

S3、将孵育过的电极用超纯水清洗干净后浸没在MCH溶液中除去电极表面非特异性结合的DNA；具体为：

用5μL浓度1mM的MCH溶液对活性位点进行封闭，避光孵育30min，得到MCH/[dsDNA(T-Hg

S4、将制备完成的电极置于[Fe(CN)

将制备完成的ITO电极置于5mM[Fe(CN)

如图1所示，构建核酸染料光催化的电化学DNA生物传感器定量检测Hg

如图2所示，为电极修饰过程中的CV表征结果图。其中曲线a为未经修饰的裸ITO电极，呈现出了较低的氧化还原电流信号；当在ITO电极表面电沉积金纳米后，由于金纳米具有良好的导电性，使得电极的氧化还原信号显著提升(曲线b)；在Hg

如图3所示，为电极修饰过程中的EIS表征结果图。曲线a相较于曲线b具有较大的半圆直径，这是因为未经修饰的ITO电极的导电性较差，所以导致其R

如图4所示，在0.01-100.0nM范围内，随着Hg

如图5所示，其中线性方程为R＝-907.46lg C(Hg

如图6所示，从R

如图7所示，4根电极之间测量的相对标准偏差(RSD)为2.47％(n＝4)，表明所构建的电化学传感器具有良好的重现性。之后的4天内每天都对4根电极进行一次EIS扫描，经过连续4天的测定后，最终R

本实例所设计的电化学传感器不需要昂贵的实验仪器，减少了实验成本；由于T碱基对Hg