一种基于金纳米粒子和杂交链反应扩增检测甲醛的方法

技术领域

本发明属于分子检测领域，具体涉及一种基于金纳米粒子和杂交链反应扩增检测甲醛的方法。

背景技术

近年来，智能手机RGB比色分析法在分析检测行业中得到了广泛的应用，其优势在于分析物的响应可以用肉眼直接、快速地读出，而且还能通过智能手机应用程序捕捉R、G和B通道的值，从而利用获得的通道值分析得到分析物的浓度信息。因此，在一定程度上，智能手机捕捉RGB的应用可以取代高成本的仪器技术，而且，基于RGB比色分析法可以减少试剂和样品的消耗，达到简单、便携、可视化和快速分析的目的。这也使得基于智能手机RGB比色分析法在分析检测方面具有巨大的应用前景。

动态光散射在近年来的运用也逐渐广泛起来。动态光散射检测法是采用非侵入的方式测定粒子的尺寸，其通常作为一种材料的表征手段。动态光散射可以用于分析纳米粒子、蛋白质和聚合物的粒径大小和粒径分布。但在相关技术中，动态光散射并未与比色分析等方法联用于实际样品检测中，而更多的只是作为一种表征手段，因此，极大地限制了相关检测方法的进一步开发与发展。

金纳米粒子是一种具有巨大潜力的功能性纳米粒子，自被发现以来，其独特的物理光学性质引起了人们的广泛关注。金纳米粒子在不同条件下的聚集程度决定了它的颜色变化，因此，其也基于此特征被广泛地用作诊断和传感类的探针。

甲醛是最简单的醛类物质，其一直被认为是一种对人体有害的致癌污染物。即使持续暴露在浓度很低的甲醛下也会引起眼睛刺激和多种疾病，如过敏、癌症、脑梗死、头痛和神经紊乱。但在实际生活中，如在家具的制作过程中会用到粘合剂和油漆，而粘合剂与油漆中一般都会含有甲醛，这导致室内装修之后会残留大量的甲醛。根据世界卫生组织关于住宅室内空气质量的指南，甲醛接触限值被定义为0.1mg m

发明内容

本发明旨在至少解决上述现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明提出一种基于金纳米粒子和杂交链反应的甲醛检测方法，本发明中的方法基于特殊设计的扩增技术(杂交链反应)提高了方法的灵敏度，并可以基于双信号检测(RGB比色检测和动态光散射检测)增加了方法的可靠性，从而可以实现甲醛的微量监测。

本发明的第一个方面，提供一种基于金纳米粒子和杂交链反应扩增检测甲醛的方法，包括如下步骤：

(1)在金纳米粒子表面修饰Oligo 1探针序列，得到金纳米粒子探针；

(2)将金纳米粒子探针、待测样品、HP序列、H1序列、H2序列、银离子混合发生杂交链反应，根据反应后的混合溶液颜色的RGB值定量待测样品中的甲醛含量；或使用动态光散射法测定反应后的混合溶液中的金纳米粒子探针的粒径大小定量待测样品中的甲醛含量。

根据本发明的第一个方面，在本发明的一些实施方式中，所述Oligo 1探针序列为寡聚核苷酸序列。

在本发明的一些实施方式中，所述Oligo 1探针序列含有5-1000个胸腺嘧啶序列，且在5’或3’端连接有一个连接基团。

在本发明的一些实施方式中，所述连接基团为巯基(SH-C

在本发明的一些实施方式中，所述Oligo 1探针序列为

其中，下划线加粗部分为与H1序列和H2序列互补配对的核酸序列。

在本发明的一些实施方式中，所述HP序列为能与银离子发生特异性识别增强作用并形成发夹结构的核苷酸序列，且非发夹结构的HP序列能打开发夹结构的H1序列，使其露出粘性末端。

在本发明的一些实施方式中，所述HP序列为：5’-TACGCCATCAGCTCCAACCTACCGCAGCAGACTAGC-3’。

在本发明的一些实施方式中，所述H1序列为能形成发夹结构的核苷酸序列，所述H1序列上的粘性末端能打开H2序列的发夹结构，使H2序列露出粘性末端，且所述H1序列中存在与所述Oligo 1探针序列互补配对的片段。

在本发明的一些实施方式中，所述H1序列为：5’-GGAGCTGATGGCGTACATAGTTACGCCATCAAAAAAAAAAAA-3’。

在本发明的一些实施方式中，所述H2序列为能形成发夹结构的核苷酸序列，所述H2序列上的粘性末端能打开H1序列的发夹结构，使H1序列露出粘性末端，且所述H2序列中存在与所述Oligo 1探针序列互补配对的片段。

在本发明的一些实施方式中，所述H2序列为：5’-TACGCCATCAGCTCCGATGGCGTAACTATGAAAAAAAAAAAA-3’。

在本发明的一些实施方式中，所述金纳米粒子可采用市售金纳米粒子或借由本领域常规方法制备得到，如柠檬酸钠还原法。

金纳米粒子(gold nanoparticles，AuNPs)作为纳米材料的一个重要组成部分，发明人发现，DNA修饰后的AuNPs分散/聚集状态会发生显著改变，其吸光度、颜色和粒径大小也随之变化。因此，AuNPs探针可以作为一种理想的比色、RGB和动态光散射信号探针显示甲醛的量。

在本发明的一些实施方式中，所述金纳米粒子的制备方法为：将2mL新鲜配制的38.8mmol L

在本发明的一些实施方式中，所述银离子选自硝酸银和Ag(NH

在本发明的一些实施方式中，所述银离子选自硝酸银。

在本发明中，发明人利用HCR和DLS联合来检测甲醛，其中，对于各序列的设计均存在特殊性结构设计，如需要引入Ag

在本发明的一些实施方式中，所述检测方法的具体步骤为：

(1)金纳米粒子探针的制备：

将Oligo 1探针序列用TCEP处理，然后按照Oligo 1探针序列：AuNPs为180～220：1的摩尔比将TCEP处理后的Oligo 1探针序列与AuNPs混合孵育1-100小时，加入终浓度为0.01～1.0M的NaCl进行盐老化处理，即得金纳米粒子探针。

用Au-S、Au-N键将核酸分子、蛋白质和抗体等修饰在金纳米粒子表面形成探针，使金纳米粒子保持专一性、分散性和稳定性并且可以特异性检测各类物质。在本发明中，金纳米粒子表面修饰的核酸分子是单链DNA，单链DNA可以与互补链杂交，具有极高的效率和良好的特异性，可以很容易地检测互补链DNA或RNA。

(2)按照下述体系进行混合：

使用成像装置对反应后的体系拍照，识别照片的RGB值(本实施例为R值)。根据RGB值与甲醛浓度的线性关系(利用甲醛标准品测定标准曲线)实现甲醛的定量检测；

或者，使用动态光散射装置对体系中的金纳米粒子进行检测，获得其动态光散射信号，根据动态光散射信号与甲醛浓度的线性关系(利用甲醛标准品测定标准曲线)实现甲醛的定量检测。

在本发明的一些实施方式中，RGB值信号输出可以为R值、G值、B值、RGB总值、RGB平均值或RGB比值(R/G、R/B或G/B)。

在本发明的一些实施方式中，动态光散射信号值输出可以为平均粒径值或平均粒径比值。

根据发明人实验发现，在本发明体系中，当甲醛浓度从小到大时，体系的R值变化范围是80-170，平均粒径值变化范围50-450。

在本发明的一些实施方式中，所述成像装置包括智能手机、照相机、摄像机、显微镜镜头和摄像头中的至少一种。

在本发明的一些实施方式中，所述成像装置为智能手机。

在本发明的一些实施方式中，具体拍照步骤为：将手机用支架固定，使摄像头与溶液间隔约10厘米，手机内置相机设置为关闭闪光灯和自动白平衡，曝光时间设置为0.01s，将拍摄参数中的光源调至白炽灯模式，对样品进行拍照。

在本发明的一些实施方式中，RGB值识别操作具体为：用颜色识别器读取照片的RGB值，根据RGB值与甲醛浓度的线性关系实现甲醛的定量检测。

在本发明的一些实施方式中，动态光散射装置的具体参数为：测试温度为25℃，平衡时间为60s，测量角度为90°，单次测量时间为60s。

在本发明的一些实施方式中，动态光散射装置的具体检测操作为：在50μL塑料样品池加入待测样品(反应后的体系)50μL，然后按照上述参数进行动态光散射测量，得到信号值，根据动态光散射信号与甲醛浓度的线性关系(利用甲醛标准品测定标准曲线)实现甲醛的定量检测。

本发明中的基于金纳米粒子和杂交链反应扩增检测甲醛的方法的检测原理为如说明书附图图1所示，具体为：

当体系中不存在甲醛时，体系中的底物链HP和银离子会优先形成发夹结构，从而底物链HP不会进一步引发H1序列和H2序列中的发夹结构的打开，从而不会发生杂交链反应。此时，AuNPs-oligo 1(金纳米粒子探针)只能单独与H1序列和H2序列结合，不能形成聚集状态，相对应的溶液颜色为红色。

当体系中存在甲醛时，甲醛的加入可以快速消耗掉体系中的银离子，从而解放底物链HP，使发夹结构的HP解链，进而引发H1和H2发生杂交链反应，形成具有长缺口结构的双链杂交链反应产物。此时，体系中的AuNPs-oligo 1与杂交链反应产物结合，形成聚集状态，相对应的颜色变化为紫红色。通过智能手机软件进行颜色识别后，根据RGB值与甲醛浓度的线性关系可以计算出体系中的实际甲醛浓度。或者，采用动态光散射对其粒径进行测量，根据粒径的大小变化也可以得出甲醛的浓度。

通过杂交链反应可以很简单的获得长的带单链的缺口双链DNA，金纳米粒子表面修饰的单链DNA即可与缺口双链DNA上的单链杂交，导致金纳米粒子聚集，颜色发生从红色到紫色的变化。而且杂交链反应不像聚合酶链反应，需要一个热循环和耐热的DNA聚合酶，它是一种简单的等温无酶反应过程。杂交链反应是在恒温的溶液或固体支持下进行的，具有简单、通用性强、高能量效率、低成本、高灵敏度和快速响应等优点。但形成杂交链反应也需要引发链保持原有的结构，当引发链原本结构被破坏时，便不能引发杂交链反应。

比色分析结合动态光散射分析是本发明中的核心之一，由于两者结合不仅可以灵敏检测样品的粒径大小、分布和颜色变化的方式，而本发明中的方法又主要是基于粒径大小、分布和颜色变化来体现浓度差异性，因此，其能够很好的适配于本发明中的方法，实现甲醛的高效检测。

本发明的第二个方面，提供一种甲醛检测产品，该甲醛检测产品中包括Oligo 1探针序列、HP序列、H1序列和H2序列。

在本发明的一些实施方式中，所述Oligo 1探针序列为寡聚核苷酸序列。

在本发明的一些实施方式中，所述Oligo 1探针序列含有5-1000个胸腺嘧啶序列，且在5’或3’端连接有一个连接基团。

在本发明的一些实施方式中，所述连接基团为巯基(SH-C

在本发明的一些实施方式中，所述Oligo 1探针序列为

其中，下划线加粗部分为与H1序列和H2序列互补配对的核酸序列。

在本发明的一些实施方式中，所述HP序列为能与银离子发生特异性识别增强作用并形成发夹结构的核苷酸序列，且非发夹结构的HP序列能打开发夹结构的H1序列，使其露出粘性末端。

在本发明的一些实施方式中，所述HP序列为：5’-TACGCCATCAGCTCCAACCTACCGCAGCAGACTAGC-3’。

在本发明的一些实施方式中，所述H1序列为能形成发夹结构的核苷酸序列，所述H1序列上的粘性末端能打开H2序列的发夹结构，使H2序列露出粘性末端，且所述H1序列中存在与所述Oligo 1探针序列互补配对的片段。

在本发明的一些实施方式中，所述H1序列为：5’-GGAGCTGATGGCGTACATAGTTACGCCATCAAAAAAAAAAAA-3’。

在本发明的一些实施方式中，所述H2序列为能形成发夹结构的核苷酸序列，所述H2序列上的粘性末端能打开H1序列的发夹结构，使H1序列露出粘性末端，且所述H2序列中存在与所述Oligo 1探针序列互补配对的片段。

在本发明的一些实施方式中，所述H2序列为：5’-TACGCCATCAGCTCCGATGGCGTAACTATGAAAAAAAAAAAA-3’。

在本发明的一些实施方式中，所述甲醛检测产品中还包括金纳米粒子(goldnanoparticles，AuNPs)、银离子。

在本发明的一些实施方式中，所述金纳米粒子可采用市售金纳米粒子或借由本领域常规方法制备得到，如柠檬酸钠还原法。

在本发明的一些实施方式中，所述银离子选自硝酸银和Ag(NH

在本发明的一些实施方式中，所述银离子选自硝酸银。

在本发明的一些实施方式中，所述产品包括检测试剂、检测试剂盒、检测芯片。

本发明的第三个方面，提供一种甲醛检测装置，所述甲醛检测装置包括检测模块、RGB比色装置和/或动态光散射装置。

在本发明的一些实施方式中，所述检测模块中包括Oligo 1探针序列、HP序列、H1序列和H2序列，所述检测模块用于执行检测样品的检测并输出检测后产物。

在本发明的一些实施方式中，所述Oligo 1探针序列为寡聚核苷酸序列。

在本发明的一些实施方式中，所述Oligo 1探针序列含有5-1000个胸腺嘧啶序列，且在5’或3’端连接有一个连接基团。

在本发明的一些实施方式中，所述连接基团为巯基(SH-C

在本发明的一些实施方式中，所述Oligo 1探针序列为

其中，下划线加粗部分为与H1序列和H2序列互补配对的核酸序列。

在本发明的一些实施方式中，所述HP序列为能与银离子发生特异性识别增强作用并形成发夹结构的核苷酸序列，且非发夹结构的HP序列能打开发夹结构的H1序列，使其露出粘性末端。

在本发明的一些实施方式中，所述HP序列为：5’-TACGCCATCAGCTCCAACCTACCGCAGCAGACTAGC-3’。

在本发明的一些实施方式中，所述H1序列为能形成发夹结构的核苷酸序列，所述H1序列上的粘性末端能打开H2序列的发夹结构，使H2序列露出粘性末端，且所述H1序列中存在与所述Oligo 1探针序列互补配对的片段。

在本发明的一些实施方式中，所述H1序列为：5’-GGAGCTGATGGCGTACATAGTTACGCCATCAAAAAAAAAAAA-3’。

在本发明的一些实施方式中，所述H2序列为能形成发夹结构的核苷酸序列，所述H2序列上的粘性末端能打开H1序列的发夹结构，使H1序列露出粘性末端，且所述H2序列中存在与所述Oligo 1探针序列互补配对的片段。

在本发明的一些实施方式中，所述H2序列为：5’-TACGCCATCAGCTCCGATGGCGTAACTATGAAAAAAAAAAAA-3’。

在本发明的一些实施方式中，所述检测模块中还包括金纳米粒子(goldnanoparticles，AuNPs)、银离子。

在本发明的一些实施方式中，所述金纳米粒子可采用市售金纳米粒子或借由本领域常规方法制备得到，如柠檬酸钠还原法。

在本发明的一些实施方式中，所述银离子选自硝酸银和Ag(NH

在本发明的一些实施方式中，所述银离子选自硝酸银。

在本发明的一些实施方式中，所述RGB比色装置和/或动态光散射装置基于检测后产物进行甲醛定量。

在本发明的一些实施方式中，所述RGB比色装置基于记录的溶液颜色，得到RGB值，并根据RGB值计算甲醛浓度。

在本发明的一些实施方式中，所述动态光散射装置用于检测溶液中的动态光散射信号，从而得出金纳米粒子的平均粒径大小，并计算出甲醛浓度。

在本发明的一些实施方式中，所述甲醛检测装置根据实际使用的检测方式，还包括成像模块。所述成像模块用于溶液颜色记录。

在本发明的一些实施方式中，所述颜色识别功能基于RGB颜色检测器实现。

在本发明的一些实施方式中，所述RGB颜色检测器是由含有电荷藕合器件图像传感器CCD(或互补性氧化金属半导体CMOS)的手机，或含有RGB三基色传感器的其他检测器构成。

本发明的第四个方面，提供本发明第二个方面所述的甲醛检测产品或本发明第三个方面所述的甲醛检测装置在食品和环境甲醛残留检测中的应用。

在本发明的一些优选实施方式中，所述食品包括生鲜水果蔬菜。

在本发明的一些优选实施方式中，所述食品为绿色蔬菜。

在本发明的一些优选实施方式中，所述环境包括容易被甲醛污染的工作环境和生活环境。包括但不限于家居装修、室外涂料粉刷。

本发明的有益效果是：

1.本发明中的检测方法灵敏、可靠、无需复杂的操作过程，可以在短时间内实现现场检测，其成本和效率远超其他传统方法。

2.本发明中的检测方法所需样品少，选择性好，能有效排除如乙醛、甲醇、乙醇、丙酮、乙醚、乙酸、氨水和甲苯等其他结构类似物的干扰，在线性范围能够准确的检测甲醛的含量，检出限分别为0.02mg·L

附图说明

图1为本发明实施例中的基于金纳米粒子和杂交链反应扩增检测甲醛方法的检测原理图。

图2为本发明实施例中的甲醛检测方法的选择性检测结果，样品分别为：甲醛(HCHO)、水(对照，Blank)、乙醛(CH

图3为本发明实施例中的甲醛RGB比色检测方法得到的甲醛标准溶液标准曲线，其中，A为0mg L

图4为本发明实施例中的甲醛动态光检测方法得到的甲醛标准溶液标准曲线。

图5为验证本发明实施例中的甲醛检测方法准确性的照片(A)和紫外可见吸收光谱图(B)，其中a为甲醛浓度为0mg L

图6为动态光散射法验证本发明实施例中的甲醛检测方法准确性的粒子粒径分布图，其中，A为甲醛浓度为0mg L

图7为透射电镜验证本发明实施例中的甲醛检测方法准确性的粒径分布图，A为甲醛浓度为0mg L

具体实施方式

为了使本发明的发明目的、技术方案及其技术效果更加清晰，以下结合具体实施方式，对本发明进行进一步详细说明。应当理解的是，本说明书中描述的具体实施方式仅仅是为了解释本发明，并非为了限定本发明。

所使用的实验材料和试剂，若无特别说明，均为常规可从商业途径所获得的耗材和试剂。

一种基于金纳米粒子和杂交链反应扩增检测甲醛的方法

在本实施例中，基于金纳米粒子和杂交链反应扩增检测甲醛的方法包括以下步骤：

(1)金纳米粒子的制备：

在本实施例中，金纳米粒子是根据调整后的柠檬酸钠还原法制备得到的，具体制备方法如下：

将2mL新鲜配制的38.8mmol L

(2)金纳米粒子探针的制备：

取步骤(1)制备得到的金纳米粒子，在其表面修饰Oligo 1探针序列，即得金纳米粒子探针。当然，也可以直接使用市售金纳米粒子替代步骤(1)制备得到的金纳米粒子。

具体步骤为：

a.Oligo 1探针序列的构建：

其中，对于Oligo 1探针序列，其为一段寡聚核苷酸序列，其构建规则为：含有5-1000个胸腺嘧啶序列，且Oligo 1探针序列与H1序列和H2序列存在互补配对关系，互补的序列部分为：5’-TTTTTTTTTTTT-3’(SEQ ID NO.1)。Oligo 1探针序列的5’或3’端连接有一个巯基。

在本实施例中，Oligo 1探针序列为：

b金纳米粒子(AuNPs)的修饰：

将SEQ ID NO.2所示的Oligo 1探针用TCEP(即TCEP-HCl，全称Tris(2-carboxyethyl)phosphine hydrochloride，中文名为三(2-羧乙基)膦盐酸盐)处理。然后按照Oligo 1探针：AuNPs为200:1的摩尔比将TCEP处理后的Oligo 1探针与AuNPs混合，在室温下孵育50h。然后在孵育过程中不定时少量多次加入NaCl进行盐老化处理，需控制NaCl的最终浓度为0.0.5mol L

(3)样品检测：

按照表1所示检测体系(检测体系共计50μL)进行混合。

表1检测体系

其中，HP序列为能与银离子发生特异性识别增强作用并形成发夹结构的核苷酸序列，且HP在非发夹结构时可以打开发夹结构的H1序列并使H1序列露出粘性末端。

在本实施例中，HP序列为：5’-TACGCCATCAGCTCCAACCTACCGCAGCAGACTAGC-3’(SEQID NO.3)。

H1序列为能形成发夹结构的核苷酸序列，且H1序列的粘性末端可以打开H2序列的发夹结构并使H2序列露出粘性末端，且H1序列中的部分序列片段可以与Oligo 1探针序列互补配对。

在本实施例中，H1序列为：5’-GGAGCTGATGGCGTACATAGTTACGCCATCAAAAAA AAAAAA-3’(SEQ ID NO.4)。

H2序列为能形成发夹结构的核苷酸序列，且H2序列的粘性末端可以打开具有发夹结构的H1序列并使H1序列露出粘性末端，且H2序列中的部分序列片段可以与Oligo 1探针序列互补配对。

在本实施例中，H2序列为：5’-TACGCCATCAGCTCCGATGGCGTAACTATGAAAAAAA AAAAA-3’(SEQ ID NO.5)。

在本实施例中，银离子溶液为硝酸银溶液。当然，本领域技术人员也可以采用其他不干扰试验结果的银离子溶液进行替代。

检测体系的反应程序为：在常温下静置反应4h。

(4)输出检测结果：

在本发明的甲醛方法中，其检测结果主要基于颜色变化及粒径变化来得到。

具体步骤为：

使用成像装置对反应后的体系拍照，识别照片的RGB值(本实施例为R值)。根据RGB值与甲醛浓度的线性关系(利用甲醛标准品测定标准曲线)实现甲醛的定量检测。

或者，使用动态光散射装置对体系中的金纳米粒子进行检测，获得其动态光散射信号，根据动态光散射信号与甲醛浓度的线性关系(利用甲醛标准品测定标准曲线)实现甲醛的定量检测。

在本实施例中，成像装置采用手机摄像头，具体拍照步骤为：将手机用支架固定，使摄像头与溶液间隔约10厘米，手机内置相机设置为关闭闪光灯和自动白平衡，曝光时间设置为0.01s，将拍摄参数中的光源调至白炽灯模式，对样品进行拍照。RGB值识别操作具体为：用颜色识别器读取照片的RGB值，根据RGB值与甲醛浓度的线性关系实现甲醛的定量检测。

在本实施例中，动态光散射装置的具体参数为：测试温度为25℃，平衡时间为60s，测量角度为90°，单次测量时间为60s。具体检测操作为：在50μL塑料样品池加入待测样品(反应后的体系)50μL，然后按照上述参数进行动态光散射测量，得到信号值，根据动态光散射信号与甲醛浓度的线性关系(利用甲醛标准品测定标准曲线)实现甲醛的定量检测。

基于金纳米粒子和杂交链反应扩增检测甲醛的方法的检测效果

(1)定量检测效果(选择性)：

为了探究上述基于金纳米粒子和杂交链反应扩增检测甲醛方法的检测选择性，发明人使用不同的化合物作为检测样品(浓度均为10.0mg L

在本实施例中，检测样品具体为甲醛(HCHO)、水(对照，Blank)、乙醛(CH

检测方法同上述实施例。

检测结果如图2所示。

由图2A可知，本发明实施例中的检测方法会对不同的干扰物有不同的响应情况，但仅对甲醛具有选择性的响应。具体体现在：本发明实施例中的检测方法对于与甲醛结构相似的干扰物，如乙醛、甲醇、乙醇、丙酮、乙醚、乙酸、氨水和甲苯产生的R值与对照样品(水)的RGB值相近(没有显著性)，说明本发明实施例中的检测方法不会对这些结构类似物产生选择性响应，而仅有甲醛的RGB值发生急剧下降(具有显著性)，说明上述实施例中的检测方法仅对甲醛具有选择性响应。

由图2B可知，只有以甲醛为检测样品的的体系粒径明显大于以其他化合物为检测样品的体系的粒径，且于以其他化合物为检测样品的体系的粒径与空白样品(水)体系的粒径几乎相同，表明只有以甲醛为检测样品的的体系才能影响粒径的改变。上述结果表明本发明中的检测方法具有良好的选择性。

(2)检测灵敏度：

为了探究上述基于金纳米粒子和杂交链反应检测甲醛方法的检测灵敏度，发明人使用不同浓度的甲醛标准溶液进行测试。

检测方法同上述实施例。

检测结果如图3和图4所示。

图3为基于不同浓度(0.05mg L

R＝167.8-20.05C；

其中，线性相关系数R＝0.9958，R为检测得到的RGB值；C为甲醛的浓度。线性范围为0.05～4.0mg·L

图4为基于不同浓度(0.02mg L

D＝60.39+100.73C

其中，线性相关系数R＝0.9959，D为检测得到的动态光散射信号；C为甲醛的浓度。线性范围为0.02～4.0mg·L

可以发现，基于上述甲醛检测方法，可以实现对于0.02～4.0mg·L

基于金纳米粒子和杂交链反应扩增检测甲醛方法的实际应用效果

为了探究基于金纳米粒子和杂交链反应检测甲醛方法的实际使用效果，发明人从中山大学东校区的化学材料大楼获得空气样品三份，使用上述实施例中的甲醛检测方法进行检测。

检测方法同上述实施例。

其中，获得的空气样品需要进行前处理，具体前处理操作为：把空气样品泵入气体袋，再把气体袋中的气体泵入甲醛吸收液(水，用量为1mL)中，即可用于本发明中的甲醛检测方法进行甲醛检测。

按照表2所示的加入量对前处理后的样品进行加标回收试验。

结果如表2所示。

表2实际样品加标回收实验结果(n＝3)

可以发现，利用动态光散射对室内空气的吸收液进行检测，在已知甲醛含量的吸收液中分别加入表2中所示三个浓度的标准甲醛溶液(每个样品做三个平行样)，两种空气样品的加标回收率分别为85.7％～106.8％，相对标准偏差为2.3～6.0％。这些结果表明本发明中的方法具有较好的准确性和重复性，证实了该方法测定室内空气中的甲醛浓度是可行的。

进一步基于吸收液的甲醛含量可以计算出空气中的甲醛浓度，具体思路为：首先通过吸收液的甲醛含量可以计算出吸收液中的甲醛质量，再用甲醛质量比标准状态下的采样体积即可得出空气中的甲醛浓度。其中，1L的采样体积换算成标准状态下的采样体积为0.93L。

以表2中的数据为例，样品2吸收液中甲醛浓度为0.04mg L

基于金纳米粒子和杂交链反应扩增检测甲醛方法与常规检测方法的比较

为了验证基于金纳米粒子和杂交链反应扩增检测甲醛方法的检测效果可靠性，发明人还采用了常规的测定方法(紫外可见吸收光谱、动态光散射测定法、透射电镜)进行辅助测试。

检测样品设置为浓度为0mg L

基于金纳米粒子和杂交链反应扩增检测甲醛方法的检测步骤同上述实施例。

在本实施例中，紫外可见吸收光谱是基于金纳米粒子溶液为溶剂检测得到的。其中，在该体系下，无甲醛的溶液呈红色，加入甲醛后溶液颜色变为紫红色(如图5)。紫外可见吸收光谱的检测步骤为：在狭缝宽度为1.0nm，波长范围为750nm-450nm的条件下扫描体系的吸光度。

结果如图5所示。

可以发现，含有0mg L

发明人还发现使用上述实施例中的基于金纳米粒子和杂交链反应扩增检测甲醛方法检测进行检测后，检测结果与检测样品的给定浓度一致，利用RGB比色法对此方法进行验证，发现其颜色改变同紫外可见吸收光谱法中的溶液颜色变化规律，其颜色的变化趋势符合甲醛浓度与RGB值变化关系，因此，可以认为该检测结果准确无误。而且，基于紫外可见吸收光谱的检测结果，其检测液中的金纳米粒子的吸光度改变趋势符合甲醛浓度与金纳米粒子吸光度变化关系，因此，可以认为该检测结果准确无误。

动态光散射测定法的检测步骤为：溶剂选择为H

结果如图6所示。

可以发现，含有0mg L

使用透射电镜对上述实施例中的基于金纳米粒子和杂交链反应扩增检测甲醛方法中的检测体系在有无甲醛的情况下进行表征，发现在无甲醛的情况下，体系中的物质(粒子)呈分散态，而加入4.0mg L

上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。