基于核酸适配体和金纳米颗粒的荧光比色双模式检测As(Ⅲ)

袁敏 王梦雪 郑玉竹 曹慧 徐斐 叶泰 于劲松

引用本文: 袁敏, 王梦雪, 郑玉竹, 曹慧, 徐斐, 叶泰, 于劲松. 基于核酸适配体和金纳米颗粒的荧光比色双模式检测As(Ⅲ)[J]. 分析化学, 2021, 49(1): 76-84. doi: 10.19756/j.issn.0253-3820.201180 shu
Citation:  YUAN Min,  WANG Meng-Xue,  Zheng Yu-Zhu,  CAO Hui,  XU Fei,  YE Tai,  YU Jin-Song. Aptamer/Gold Nanoparticles-based Fluorometric and Colorimetric Dual-Mode Detection of Arsenite[J]. Chinese Journal of Analytical Chemistry, 2021, 49(1): 76-84. doi: 10.19756/j.issn.0253-3820.201180 shu

基于核酸适配体和金纳米颗粒的荧光比色双模式检测As(Ⅲ)

    通讯作者: 徐斐,E-mail:xufei8135@126.com
  • 基金项目:

    国家自然科学基金项目(Nos.31671934,61501295)、科技部十三五计划项目(No.2017YFC1600603)和上海市科委重点攻关项目(Nos.18391901200,17391901500)资助。

摘要: 基于金纳米颗粒(AuNPs)对荧光基团的荧光共振能量转移和其自身独特的光学效应,结合高亲和力和高特异性的核酸适配体,建立了一种荧光和比色双模式检测As(Ⅲ)的方法。将荧光基团修饰的As(Ⅲ)特异的核酸适配体(FAM-Apt)吸附在未修饰的AuNPs表面,FAM-Apt与AuNPs之间发生荧光共振能量转移,导致荧光猝灭。体系中存在As(Ⅲ)时,As(Ⅲ)与FAM-Apt结合,使FAM-Apt从AuNPs表面释放,荧光增强;同时,失去FAM-Apt保护的AuNPs在盐溶液中发生聚集,溶液由红色变为蓝灰色,因此可以通过荧光和比色双模式进行As(Ⅲ)的检测。荧光强度和吸光度比值的变化分别与As(Ⅲ)浓度呈良好的线性关系,荧光法的线性检测范围为5~800 μmol/L,检出限为3.64 μmol/L(3σ);比色法的线性检测范围为5~100 μmol/L,检出限为3.42 μmol/L(3σ);两种模式综合后的线性检测范围为5~1000 μmol/L,检出限为1.55 μmol/L(3σ)。本方法简单、快速、易操作,两种检测模式可以相互验证和联合使用,并成功用于检测果蔬中的As(Ⅲ),为其它生物小分子、金属离子和蛋白质的检测提供了一种基于核酸适配体的通用方法。

English


    1. [1]

      WANG Song, LI Ke, CUI He, WANG Jing-Tang, ZHAO Xin-Peng, MIAO Jun-Kui, LIU Xiao-Fang, ZHAO Xian-Yong, LENG Kai-Liang. Chin. J. Anal. Chem., 2016:44(5):767-772. 王松, Li Ke, 崔鹤, 王境堂, 赵鑫鹏, 苗钧魁, 刘小芳, 赵宪勇, 冷凯良. 分析化学, 2016, 44(5):767-772.

    2. [2]

      PENA-PEREIRA F, VILLAR-BLANCO L, LAVILLA I, BENDICHO C. Anal. Chim. Acta, 2018, 1011:1-10.

    3. [3]

      GB2762-2017, National Standards for Food Safety Limits for Contaminants in Food. National Standards of the People's Republic of China. 食品安全国家标准食品中污染物限量. 中华人民共和国国家标准. GB 2762-2017.

    4. [4]

      SCHNEIDER M, CADORIM H R, WELZ B, CARASEK E, FELDMANN J. Talanta, 2018, 188:722-728.

    5. [5]

      MAO X, QI Y, HUANG J, LIU J, CHEN G, NA X, WANG M, QIAN Y. Anal. Chem., 2016, 88(7):4147-4152.

    6. [6]

      STIBOLLER M, RABER G, GJENGEDAL E L F, EGGESBO M, FRANCESCONI K A. Anal. Chem., 2017, 89(11):6266-6272.

    7. [7]

      KAUR H, KUMAR R, BABU J N, MITTAL S. Biosens. Bioelectron., 2015, 63:533-545.

    8. [8]

      LV X, ZHANG Y F, LIU G F, DU L Y, WANG S H. RSC Adv., 2017, 7(27):16290-16294.

    9. [9]

      TAN D D, HE Y, XING X J, ZHAO Y, TANG H W, PANG D W. Talanta, 2013, 113:26-30.

    10. [10]

      BABAEI M, JALALIAN S H, BAKHTIARI H, RAMEZANI M, ABNOUS K, TAGHDISI S M. Aust. J. Chem., 2017, 70(6):718-723.

    11. [11]

      ZHU Y F, WANG Y S, ZHOU B, YU J H, PENG L L, HUANG Y Q, LI X J, CHEN S H, TANG X, WANG X F. Anal. Bioanal. Chem., 2017, 409(21):4951-4958.

    12. [12]

      KIM M, UM H J, BANG S, LEE S H, OH S J, HAN J H, KIM K W, MIN J, KIM Y H. Environ. Sci. Technol., 2009, 43(24):9335-9340.

    13. [13]

      CUI L, WU J, JU H X. Biosens. Bioelectron., 2016, 79:861-865.

    14. [14]

      ZENG L W, ZHOU D H, GONG J Y, LIU C S, CHEN J H. Anal. Chem., 2019, 91(3):1724-1727.

    15. [15]

      TAGHDISI S M, DANESH N M, RAMEZANI M, EMRANI A S, ABNOUS K. Sens. Actuators B, 2018, 256:472-478.

    16. [16]

      MATSUNAGA K, OKUYAMA Y, HIRANO R, OKABE S, TAKAHASHI M, SATOH H. Chemosphere, 2019, 224:538-543.

    17. [17]

      WU Y G, WANG F Z, ZHAN S S, LIU L, LUO Y F, ZHOU P. RSC Adv., 2013, 3(48):25614-25619.

    18. [18]

      PAN J F, LI Q, ZHOU D H, CHEN J H. Talanta, 2018, 189:370-376.

    19. [19]

      ZHANG Z H, LI J, WANG X Y, LIANG A H, JIANG Z L. Microchim. Acta, 2019, 186(9):638.

    20. [20]

      CORTES-SALAZAR F, BEGGAH S, VAN DER MEER J R, GIRAULT H H. Biosens. Bioelectron., 2013, 47:237-242.

    21. [21]

      YADAV R, KUSHWAH V, GAUR M S, BHADAURIA S, BERLINA A N, ZHERDEV A V, DZANTIEV B B. Int. J. Environ. Anal. Chem., 2019, 100(6):623-634.

    22. [22]

      WANG Y, QU K, TANG L, LI Z, MOORE E, ZENG X, LIU Y, LI J. TrAC-Trends Anal. Chem., 2014, 58:54-70.

    23. [23]

      ZHAO T, LI T, LIU Y. Nanoscale, 2017, 9(28):9841-9847.

    24. [24]

      SHI Y P, PAN Y, ZHANG H, ZHANG Z M, LI M J, YI C Q, YANG M S. Biosens. Bioelectron., 2014, 56:39-45.

    25. [25]

      BORGHEI Y S, HOSSEINI M, DADMEHR M, HOSSEINKHANI S, GANJALI M R, SHEIKHNEJAD R. Anal. Chim. Acta, 2016, 904:92-97.

    26. [26]

      STORHOFF J J, ELGHANIAN R, MUCIC R C, MIRKIN C A, LETSINGER R L. J. Am. Chem. Soc., 1998, 120(9):1959-1964.

    27. [27]

      CHENG S, ZHENG B, WANG M Z, GE X W, ZHAO Q, LIU W, LAM M H W. Biosens. Bioelectron., 2014, 53:479-485.

    28. [28]

      GB 5009.11-2014, Determination of Total Arsenic and Inorganic Arsenic in Food. National Standards of the People's Republic of China. 食品中总砷及无机砷的测定. 中华人民共和国国家标准. GB 5009.11-2014.

    29. [29]

      LI H X, ROTHBERG L. Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 2004, 101(39):14036-14039.

    30. [30]

      ZHAN S S, YU M L, LV J, WANG L M, ZHOU P. Aust. J. Chem., 2014, 67(5):813-818.

    31. [31]

      ZONG C H, LIU J W. Anal. Chem., 2019, 91(16):10887-10893.

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  • 收稿日期:  2020-04-05
  • 修回日期:  2020-09-10
通讯作者: 陈斌, bchen63@163.com
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    沈阳化工大学材料科学与工程学院 沈阳 110142

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