纳米金增强SPR铅离子检测器构建

作者：徐期勇; 王烁康; 鲍琪; 张善发; 吴华南^*

来源：中国环境科学, 2020, 40(11): 5038-5044.

DOI：10.3969/j.issn.1000-6923.2020.11.046

• 表面等离子体共振
• 生物传感器
• Pb~(2+)
• 脱氧核酶
• 纳米金

为满足采用简便方法检测痕量铅离子(Pb~(2+))的需求,构建了新型的超灵敏、高特异性表面等离子体共振(SPR)生物传感器,用于水中Pb~(2+)检测.以硫醇化GR-5脱氧核酶(DNAzyme)为Pb~(2+)特异性识别探针,并自组装到芯片金膜表面,底物官能化的纳米金(S-AuNPs)用于信号增强,并与DNAzyme杂交形成传感薄膜. AuNPs不仅增加了质量变化,其局部表面等离子体共振(LSPR)与芯片表面传播SPR的耦合作用也可产生信号放大的效果.在Pb~(2+)离子存在下,DNAzyme催化底物裂解,导致AuNPs的去除并引起SPR信号显著变化.通过X射线光电子能谱和扫描电镜对芯片表面的表征分析验证了传感薄膜构建过程和检测原理. Pb~(2+)检测实验结果表明,1μmol/L DNAzyme修饰的传感器检测效果最好,检测限为80pmol/L,并在100nmol/L范围内与Pb~(2+)浓度的对数呈线性关系(R2=0.992).该传感器对10倍浓度的其他金属离子无明显响应,说明其具有良好的Pb~(2+)特异性;检测自来水和地下水中Pb~(2+)的结果与ICP-MS方法有良好的一致性.研究建立的Pb~(2+)检测方法具有高灵敏度和特异性,且操作简便,具有现场检测的应用前景.

• 单位
  北京大学深圳研究生院