铅离子功能核酸比色生物传感器的构建及应用

构建了铅离子(Pb2+)功能核酸比色生物传感器,用于可视化检测水中Pb2+.利用GR-5脱氧核酶对Pb2+特异性识别,对底物链切割,同时通过巧妙的核酸设计,将GR-5脱氧核酶的切割产物与显色模板结合形成G-四链体,其中显色模板主要包括与切割产物核酸的序列互补区、富含鸟嘌呤的G四链体形成区以及连接二者的间隔臂.在Pb2+存在时,GR-5脱氧核酶的底物链被识别、切割并释放,此切割产物与显色模板结合,并转化成G-四链体,由于G-四链体在特定条件下具有类过氧化物酶活性,可催化H2O2和3',3',5,5'-四甲基联苯胺(TMB)显色,基于此构建了Pb2+功能核酸比色生物传感器.优化的实验条件为:GR-5脱氧核酶的底物链和酶链最优配比1:1,切割时间3 min,显色模板浓度5μmol/L,最适TMB用量50μL.本传感器检测Pb2+的线性范围为25 nmol/L～2.5μmol/L,线性关系为y=0.039x+0.3486(R=0.9904),检出限为10.1 nmol/L(3σ),用于自来水中Pb2+的检测,加标回收率为98.2％ ～115.5％.本方法具有灵敏度高、特异性强、操作简单等优点,具有良好的应用前景.