基于G-四链体-血红素DNAzyme介导金纳米棒蚀刻可视化定量检测铅离子

作者：王君旸; 段子璇; 吴同; 王蔚; 孙春燕

来源：分析化学, 2022, 50(10): 1473-1481.

• 核酸适配体
• G-四链体-血红素DNAzyme
• 铅离子
• 金纳米棒
• 可视化

基于G-四链体-血红素(Hemin) DNAzyme介导金纳米棒(AuNRs)蚀刻构建了一种无标记可视化的铅离子(Pb~(2+))生物传感器。血红素可诱导核酸适配体PS2.M转变为G-四链体结构，生成具有类过氧化物酶活性的G-四链体-Hemin DNAzyme,催化H_2O_2氧化3,3′,5,5′-四甲基联苯胺(TMB)生成蓝色的二亚胺衍生物TMB~+,加入H_2SO_4终止酶促反应，TMB~+变成TMB~(2+)(亮黄色)。在十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)作用下，TMB~(2+)可以有效地将Au(0)氧化成AuⅠ,从而实现AuNRs的蚀刻，溶液呈黄色。当目标物Pb~(2+)存在时，由于Pb~(2+)与其核酸适配体的高特异性相互作用，以及Pb~(2+)稳定G-四链体的能力显著强于血红素，而无法形成具有类酶活性的G-四链体-Hemin DNAzyme,从而不能蚀刻AuNRs。因此，Pb~(2+)的存在使整个检测系统产生鲜明的颜色变化，可以方便的用裸眼辨别。通过测定AuNRs纵向表面等离子吸收峰的吸收值与450 nm处TMB~(2+)吸收峰的吸收值，可实现对Pb~(2+)的比率型定量检测，线性范围为5～5000 nmol/L,检出限(3σ)低至2.0 nmol/L。将本方法用于松花江水和自来水样品中Pb~(2+)的检测，加标回收率分别为98.7%～102.5%和94.8%～108.2%,与电感耦合等离子体质谱法(ICP-MS)检测结果一致。

• 单位
  吉林大学