一种快速检测汞离子的试纸及其制备方法与流程

文档序号:12784834阅读:438来源:国知局

本发明涉及一种检测汞离子的试纸,特别涉及一种快速检测汞离子的试纸及其制备方法。



背景技术:

常用的测汞方法有吸光光度法、原子吸收法、原子荧光法等。

吸光光度法、原子吸收法快速简便,适用性广,是测汞最常用的常量分析方法。

原子荧光法灵敏度较高,是测汞的痕量分析法,但需相对较昂贵的仪器,较强的专业人员操作。

汞是自然界中广泛存在的一种有毒的重金属,是多个行业常用的重金属之一。汞可用于仪表制造、电工技术和各种仪器的生产、各种汞化合物用于化学、化学制药、木材加工、造纸等工业,化学毒剂、颜料、金属电镀、爆竹制造及有机合成的生产中也常使用汞。此外,汞选矿厂的废水和生产蓄电池等工业废水中也往往有高含量的汞,从而造成中毒事件。随饮水进入人体和动物体内的汞及其化合物毒性很大,因为肠对汞及其化合物吸收很快,并可随血液进入器官和组织中,进而引起剧烈的全身性的毒性作用。随饮水进入成年人体内的示致死量为75-100mg/d。二价汞或升汞的毒性特别大,因为它们易溶于类脂化合物中并很快进入组织。烷基汞比无机汞的毒性更大。工业上长期接触汞或长期生活在受汞污染的环境中可引起慢性中毒,从而发生脑皮质萎缩和中枢及末梢神经脱髓鞘,临床上有精神、表情和运动障碍、口腔粘膜发生溃疡性炎症。汞已经成为人类重点监测的污染物之一。

目前,常用的汞检测方法有:

(1)物理与化学方法:比如,原子吸收分光光度法、质谱分析法等具有较高的灵敏度及特异性,能满足实验室日常的重金属汞的分析,但这些方法检测费时,费力,费用贵,需要大量的样品预处理,需要专门的仪器设备、技术人员,难以在现场开展检验工作。

(2)免疫学检测方法:利用样品中的汞离子与标准品中的汞离子竞争结合抗体并以此对样品中汞定量或定性分析。

(3)胶体金/DNA 体系法:其检测原理是重金属汞离子能与核酸碱基胸腺嘧啶T 选择性地结合,形成T-Hg2+-T复合物;胶体金具有独特的光学性质,分散状态的胶体金呈红色;聚集状态的胶体金呈蓝色。胶体金具有较大的比表面积,能吸附DNA,形成耐受一定浓度盐的胶体金-DNA体系。在该体系中加入汞离子后,由于汞离子与胸腺嘧啶T 能选择性地结合,形成T-Hg2+-T复合物,使得吸附在胶体金表面的DNA 和胶体金分离,胶体金在没有DNA 大分子的保护下,遇盐被破坏而聚集变成蓝色。其优点是特异灵敏、简单快速、费用低廉、不需仪器设备和试剂,加入样品后在几分钟内即可用肉眼判断出明显的检测结果,特别适合于现场样品污染物的初筛。目前,国内市场尚无该试纸产品出现。

因此,特别需要一种快速检测汞离子的试纸及其制备方法,以解决上述现有存在的问题。



技术实现要素:

本发明的目的在于提供一种快速检测汞离子的试纸及其制备方法,针对现有技术的不足,具有成本低、灵敏度高、准确度较好等特点。

本发明所解决的技术问题可以采用以下技术方案来实现:

一方面,本发明提供一种快速检测汞离子的试纸,其特征在于,它包括底板,在底板上设置有以固态吸附形式结合有胶体金/DNA体系的玻璃纤维膜,玻璃纤维膜上设置有以NaCl线状固化的检测线和以minobenzyl-EDTA-Hg2++NaCl线状固化的控制线。

在本发明的一个实施例中,所述控制线通过先将Hg2+与赘合剂aminobenzyl-EDTA鳌合,形成aminobenzyl-EDTA-Hg2+,再以minobenzyl-EDTA-Hg2++NaCl线状固化在玻璃纤维膜上。

在本发明的一个实施例中,当待测样品加到试纸上后,通过毛细管扩散作用向前泳动并使玻璃纤维膜上的胶体金/DNA体系溶解,继续向前泳动,至检测线处,样品中的Hg2+达一定浓度时,与胶体金/DNA体系中的核酸碱基胸腺嘧啶T能选择性地结合,形成T-Hg2+-T 复合物,在检测线上遇盐破坏变成肉眼可见的蓝色,为阳性结果;显示为肉眼可见的红色,为阴性结果。

另一方面,本发明提供一种快速检测汞离子的试纸的制备方法,其特征在于,包括如下步骤:

(1)胶体金的制备:

将1mL 1%的四氯金酸溶液加入100 mL纯净水,加热至沸腾,在剧烈搅拌下快速加入0.75-3mL 1%的柠檬酸钠溶液,沸腾状态下搅拌15-30min,撤离热源后再搅拌5-15min,制备得到胶体金溶液;

取450-500μL上述合成的胶体金与50μL 5μmol/L DNA搅拌均匀后,室温孵育12h,离心5min,弃上清,反复重复2次;加200μL 纯净水使沉淀溶解,得均匀溶液,加入400μL 5mmol/L pH7.5 Tris/HCl的缓冲液震荡摇匀得胶体金/DNA体系;

(4)胶体金/DNA 体系的纯化:

用差速离心法纯化己制备的胶体金/DNA体系,将溶液以4℃,4000-6000r/min离心20-30min,弃去沉淀;再以12000-14000r/min离心离心40-60min,弃上清;用TBA溶解沉淀,使最终体积为原胶体金体积的10%,再重复离心2次;用TBA溶液将沉淀恢复至原体积,置4℃保存;

(5)试纸的制备:

先将Hg2+与赘合剂aminobenzyl-EDTA鳌合,形成aminobenzyl-EDTA-Hg2+,将NaCl线状固化在玻璃纤维膜上作为检测线,以minobenzyl-EDTA-Hg2++NaCl以线状固化在NC膜上,作为控制线,胶体金/DNA 体系以固态吸附形式结合在玻璃纤维膜上,制备得到试纸。

在本发明的一个实施例中,所述四氯金酸溶液和柠檬酸钠均用0.22μm孔径滤膜过滤。

在本发明的一个实施例中,所述胶体金溶液置于棕色瓶中于4℃低温保存,3个月内使用,平均粒径为13nm。

在本发明的一个实施例中,所述室温为15℃-25℃。

在本发明的一个实施例中,所述离心半径为3cm,离心速度为14000r/min。

本发明制备得到的快速检测汞离子的试纸的原理如下:

胶体金是由氯金酸在还原剂作用下,聚合成一定大小的金颗粒,形成带负电的疏水胶溶液。由于静电作用而成为稳定的胶体状态,故称胶体金。胶体金具有独特的光学性质,分散状态的胶体金呈红色;聚集状态的胶体金呈蓝色。胶体金具有较大的表面积,能吸附DNA,形成耐受一定浓度盐(NaCl)的胶体金/DNA体系。在该体系中加入汞离子后,由于汞离子与核酸碱基胸腺嘧啶T能选择性地结合,形成T-Hg2+-T复合物,使得吸附在胶体金表面的DNA和胶体金分离,胶体金在没有DNA大分子的保护下,遇盐被破坏而聚集变成蓝色。

本发明的快速检测汞离子的试纸及其制备方法,与现有技术相比,当待测样品加到试纸上后,通过毛细管扩散作用向前泳动并使玻璃纤维膜上的胶体金/DNA体系溶解,继续向前泳动,至检测线处,样品中的Hg2+达一定浓度时,与胶体金/DNA体系中的核酸碱基胸腺嘧啶T能选择性地结合,形成T-Hg2+-T 复合物,在检测线上遇盐破坏变成肉眼可见的蓝色,为阳性结果;显示为肉眼可见的红色,为阴性结果,具有成本低、灵敏度高、准确度较好等特点,实现本发明的目的。

本发明的特点可参阅本案图式及以下较好实施方式的详细说明而获得清楚地了解。

附图说明

图1为本发明的快速检测汞离子的试纸的结构示意图。

具体实施方式

为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解,下面结合具体图示,进一步阐述本发明。

参见图1所示,本发明的快速检测汞离子的试纸,它包括底板10,在底板10上设置有以固态吸附形式结合有胶体金/DNA体系的玻璃纤维膜20,玻璃纤维膜20上设置有以NaCl线状固化的检测线21和以minobenzyl-EDTA-Hg2++NaCl线状固化的控制线22。

在本发明中,所述控制线22通过先将Hg2+与赘合剂aminobenzyl-EDTA鳌合,形成aminobenzyl-EDTA-Hg2+,再以minobenzyl-EDTA-Hg2++NaCl线状固化在玻璃纤维膜20上。

在本发明中,当待测样品加到试纸上后,通过毛细管扩散作用向前泳动并使玻璃纤维膜上的胶体金/DNA体系溶解,继续向前泳动,至检测线处,样品中的Hg2+达一定浓度时,与胶体金/DNA体系中的核酸碱基胸腺嘧啶T能选择性地结合,形成T-Hg2+-T 复合物,在检测线上遇盐破坏变成肉眼可见的蓝色,为阳性结果;显示为肉眼可见的红色,为阴性结果。

本发明的快速检测汞离子的试纸的制备方法,包括如下步骤:

(1)胶体金的制备:

将1mL 1%的四氯金酸溶液加入100 mL纯净水,加热至沸腾,在剧烈搅拌下快速加入0.75-3mL 1%的柠檬酸钠溶液,沸腾状态下搅拌15-30min,撤离热源后再搅拌5-15min,制备得到胶体金溶液;

取450-500μL上述合成的胶体金与50μL 5μmol/L DNA搅拌均匀后,室温孵育12h,离心5min,弃上清,反复重复2次;加200μL 纯净水使沉淀溶解,得均匀溶液,加入400μL 5mmol/L pH7.5 Tris/HCl的缓冲液震荡摇匀得胶体金/DNA体系;

(4)胶体金/DNA 体系的纯化:

用差速离心法纯化己制备的胶体金/DNA体系,将溶液以4℃,4000-6000r/min离心20-30min,弃去沉淀;再以12000-14000r/min离心40-60min,弃上清;用TBA溶解沉淀,使最终体积为原胶体金体积的10%,再重复离心2次;用TBA溶液将沉淀恢复至原体积,置4℃保存

(5)试纸的制备:

先将Hg2+与赘合剂aminobenzyl-EDTA鳌合,形成aminobenzyl-EDTA-Hg2+,将NaCl线状固化在玻璃纤维膜上作为检测线,以minobenzyl-EDTA-Hg2++NaCl以线状固化在NC膜上,作为控制线,胶体金/DNA 体系以固态吸附形式结合在玻璃纤维膜上,制备得到试纸。

在本发明中,所述四氯金酸溶液和柠檬酸钠均用0.22μm孔径滤膜过滤。

在本发明中,所述胶体金溶液置于棕色瓶中于4℃低温保存,3个月内使用,平均粒径为13nm。

在本发明中,所述室温为15℃-25℃。

在本发明中,所述离心半径为3cm,离心速度为14000r/min。

实施例1

胶体金的制备:

将1mL 1%的四氯金酸溶液加入100 mL纯净水,加热至沸腾,在剧烈搅拌下快速加入2.5mL 1%的柠檬酸钠溶液,沸腾状态下搅拌30min,撤离热源后再搅拌10min,制备得到胶体金溶液。

胶体金/DNA体系的制备:

取450μL上述合成的胶体金与50μL 5μmol/L DNA搅拌均匀后,室温孵育12h,离心5min,弃上清,反复重复2次;加200μL 纯净水使沉淀溶解,得均匀溶液,加入400μL 5mmol/L pH7.5 Tris/HCl的缓冲液震荡摇匀得胶体金/DNA体系。

胶体金/DNA 体系的纯化:

用差速离心法纯化己制备的胶体金/DNA体系,将溶液以4℃,6000r/min离心25min,弃去沉淀;再以14000r/min离心40min,弃上清;用TBA溶解沉淀,使最终体积为原胶体金体积的10%,再重复离心2次;用TBA溶液将沉淀恢复至原体积,置4℃保存。

试纸的制备:

先将Hg2+与赘合剂aminobenzyl-EDTA鳌合,形成aminobenzyl-EDTA-Hg2+,将NaCl线状固化在玻璃纤维膜上作为检测线,以minobenzyl-EDTA-Hg2++NaCl以线状固化在NC膜上,作为控制线,胶体金/DNA 体系以固态吸附形式结合在玻璃纤维膜上,制备得到试纸。

实施例2

胶体金的制备:

将1mL 1%的四氯金酸溶液加入100 mL纯净水,加热至沸腾,在剧烈搅拌下快速加入0.75mL 1%的柠檬酸钠溶液,沸腾状态下搅拌15min,撤离热源后再搅拌5min,制备得到胶体金溶液。

胶体金/DNA体系的制备:

取500μL上述合成的胶体金与50μL 5μmol/L DNA搅拌均匀后,室温孵育12h,离心5min,弃上清,反复重复2次;加200μL 纯净水使沉淀溶解,得均匀溶液,加入400μL 5mmol/L pH7.5 Tris/HCl的缓冲液震荡摇匀得胶体金/DNA体系。

胶体金/DNA 体系的纯化:

用差速离心法纯化己制备的胶体金/DNA体系,将溶液以4℃,4000r/min离心20min,弃去沉淀;再以12000r/min离心45min,弃上清;用TBA溶解沉淀,使最终体积为原胶体金体积的10%,再重复离心2次;用TBA溶液将沉淀恢复至原体积,置4℃保存。

试纸的制备:

先将Hg2+与赘合剂aminobenzyl-EDTA鳌合,形成aminobenzyl-EDTA-Hg2+,将NaCl线状固化在玻璃纤维膜上作为检测线,以minobenzyl-EDTA-Hg2++NaCl以线状固化在NC膜上,作为控制线,胶体金/DNA 体系以固态吸附形式结合在玻璃纤维膜上,制备得到试纸。

实施例3

胶体金的制备:

将1mL 1%的四氯金酸溶液加入100 mL纯净水,加热至沸腾,在剧烈搅拌下快速加入3mL 1%的柠檬酸钠溶液,沸腾状态下搅拌20min,撤离热源后再搅拌15min,制备得到胶体金溶液。

胶体金/DNA体系的制备:

取470μL上述合成的胶体金与50μL 5μmol/L DNA搅拌均匀后,室温孵育12h,离心5min,弃上清,反复重复2次;加200μL 纯净水使沉淀溶解,得均匀溶液,加入400μL 5mmol/L pH7.5 Tris/HCl的缓冲液震荡摇匀得胶体金/DNA体系。

胶体金/DNA 体系的纯化:

用差速离心法纯化己制备的胶体金/DNA体系,将溶液以4℃,5000r/min离心30min,弃去沉淀;再以13000r/min离心60min,弃上清;用TBA溶解沉淀,使最终体积为原胶体金体积的10%,再重复离心2次;用TBA溶液将沉淀恢复至原体积,置4℃保存。

试纸的制备:

先将Hg2+与赘合剂aminobenzyl-EDTA鳌合,形成aminobenzyl-EDTA-Hg2+,将NaCl线状固化在玻璃纤维膜上作为检测线,以minobenzyl-EDTA-Hg2++NaCl以线状固化在NC膜上,作为控制线,胶体金/DNA 体系以固态吸附形式结合在玻璃纤维膜上,制备得到试纸。

以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解,本发明不受上述实施例的限制,上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理,在不脱离本发明精神和范围的前提下,本发明还会有各种变化和改进,这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内,本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

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