【摘要】：氡是一種無(wú)色、無(wú)味、無(wú)嗅的放射性惰性氣體,衰變輻射的α射線(xiàn)和β射線(xiàn),廣泛存在于生活環(huán)境和職業(yè)場(chǎng)所,是室內(nèi)的放射性氣體污染物,危害人體健康。近些年來(lái),重金屬對(duì)環(huán)境的污染日漸嚴(yán)重。鉛離子是一種潛在的毒物,對(duì)人體的神經(jīng)系統(tǒng)、造血系統(tǒng)等可引起嚴(yán)重的損傷;重金屬汞可導(dǎo)致人體腎臟、大腦以及內(nèi)分泌系統(tǒng)產(chǎn)生損害。因此,建立高靈敏、準(zhǔn)確、操作簡(jiǎn)單、低成本、對(duì)檢測(cè)人員無(wú)輻射危害的檢測(cè)新方法具有深遠(yuǎn)的意義。本文第1章概述了氡和重金屬離子的檢測(cè)意義和研究現(xiàn)狀,闡述了DNAzyme、金納米簇在分析檢測(cè)技術(shù)中的概念和應(yīng)用,展示了本論文研究的主要內(nèi)容。本文第2章將DNAzyme與G-四聚體聯(lián)合的信號(hào)放大策略相結(jié)合,應(yīng)用hemin結(jié)合的G-四聚體具有辣根過(guò)氧化物酶活性,提出了靈敏、新穎,間接檢測(cè)氡的新策略。實(shí)驗(yàn)中,鉛離子或氡的子體鉛觸發(fā)模擬酶,剪切底物鏈,剪切下來(lái)的引物鏈游離于溶液中;當(dāng)加入含富G序列的莖環(huán)探針Hp1、Hp2時(shí),Hp1的一部分與游離的底物鏈互補(bǔ)配對(duì),組合成一段由引物鏈誘導(dǎo)的雙螺旋結(jié)構(gòu),而其末端結(jié)合hemin后,形成具有辣根過(guò)氧化物模擬酶催化活性的G-四鏈體,催化氧化底物TMB的顯色反應(yīng),實(shí)現(xiàn)紫外吸收值發(fā)生改變。利用酶切底物鏈循環(huán)反應(yīng)的設(shè)計(jì)策略提高了檢測(cè)靈敏度,對(duì)鉛離子的檢出限達(dá)到0.775 nM,對(duì)氡累積濃度的檢出限可達(dá)到1.76×10~3Bq·h/m~3。此外,我們通過(guò)紫外分光光譜和圓二色譜等機(jī)制實(shí)驗(yàn)研究了該方法的反應(yīng)機(jī)理。本方法避免了檢測(cè)人員直接接觸氡,檢測(cè)準(zhǔn)確、靈敏,開(kāi)拓了游離引物鏈循環(huán)放大信號(hào),開(kāi)創(chuàng)了重金屬離子和放射性氣體的生物分析新領(lǐng)域。本文第3章,本研究旨在合成一種以金屬硫蛋白作為模板的新型金納米簇材料(MT-AuNCs),并簡(jiǎn)述了其合成方法。同時(shí),利用Pb~(2+)和Hg~(2+)在不同反應(yīng)條件下能猝滅MT-AuNCs熒光這一特性,分別建立了基于MT-AuNCs的簡(jiǎn)單、快速、準(zhǔn)確的熒光新方法法檢測(cè)Pb~(2+)和Hg~(2+)。應(yīng)用透射電鏡、紅外光譜、X射線(xiàn)光電子能譜等方法分別對(duì)測(cè)鉛和測(cè)汞的體系進(jìn)行了表征。該納米簇與金納米顆粒相比,粒徑小、水溶性和生物相容性好,具有良好的熒光特性,可被應(yīng)用為熒光試劑,代替對(duì)人體可產(chǎn)生嚴(yán)重毒害作用的有機(jī)熒光染料,并應(yīng)用于重金屬污染物的檢測(cè),有望在生物醫(yī)學(xué)、細(xì)胞成像以及對(duì)生物標(biāo)志物的檢測(cè)領(lǐng)域拓展,具有廣闊的應(yīng)用潛力,為環(huán)境中各種污染物的檢測(cè)、臨床檢驗(yàn)診斷以及生物醫(yī)學(xué)的研究提供新思路和新策略。本文第4章基于鉛離子誘導(dǎo)新型熒光探針?biāo)募谆?lián)苯胺信號(hào)增強(qiáng)對(duì)鉛離子濃度檢測(cè)的新方法研究。3,3,5,5四甲基聯(lián)苯胺(TMB)是一種常用于過(guò)氧化物模擬酶催化的底物顯色劑,其熒光性質(zhì)很少得到應(yīng)用。通過(guò)實(shí)驗(yàn),我們發(fā)現(xiàn)鉛離子范圍為0.266~12nM時(shí),隨著鉛離子濃度的增加熒光強(qiáng)度逐漸增強(qiáng),檢出限為79.9pM。同時(shí),我們通過(guò)熒光光譜分析和紅外光譜掃描探討了此反應(yīng)機(jī)理。該方法靈敏度高、操作簡(jiǎn)單、勿需昂貴儀器,可實(shí)現(xiàn)快速檢測(cè),這種策略有望發(fā)展成為一種靈敏、簡(jiǎn)單的快速檢測(cè)重金屬的新方法。
【學(xué)位授予單位】：南華大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類(lèi)號(hào)】：X830
【圖文】：

圖 2.1 鉛離子誘導(dǎo) DNA 酶切底物鏈信號(hào)放大的原理圖Fig. 2.1 Schematic diagram of Pb2+-induced DNAzyme signal amplification2.3.2 DNA 酶切底物鏈和信號(hào)放大機(jī)制探討

圖 2.2 圓二色譜圖cular Dichroism. a: DNAzyme+Hp1+Hp2; b: DNAzyme+Hp1+Hp2+Hp1+Hp2+hemin+500nM Pb2+; d: DNAzyme+Hp1+Hp2+hemin+

圖 2.3 信號(hào)放大體系的紫外可見(jiàn)吸收光譜圖. 2.3 UV-vis absorption spectra of the signal amplification strab: TMB+ H2O2+DNAzyme+Hp1+Hp2; c: TMB+ H2O2+heminHp2+ hemin; e: d+1 nM Pb2+; f: d+4nM Pb2+; g: d+10nM Pb2

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