本文關鍵詞：表面增強拉曼光譜技術在汞離子檢測中應用研究　出處：《合肥工業(yè)大學》2016年碩士論文　論文類型：學位論文

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【摘要】：重金屬汞離子(Hg2+)是對人類和動植物具有很大毒害作用的金屬元素,對人的腎、肝臟等組織以及神經(jīng)系統(tǒng)等都可產生嚴重的損害作用,直接威脅了食品和環(huán)境安全。因此,建立快速、靈敏、便捷的汞離子檢測方法對保護人類健康具有重要作用。本文所介紹了以下三種檢測方法：(1)基于側向層析技術的表面增強拉曼光譜Hg2+檢測法本文基于經(jīng)典的T-Hg2+-T識別系統(tǒng),在表面標記了拉曼信號分子的金納米粒子(AuNPs)表面組裝了富含T堿基Hg2+核酸適配體,利用T-Hg2+-T錯配與同樣富含T堿基的測試線(T線)上標記的核酸探針結合而被捕獲顯線,通過堿基互補配對被標記在質控線(C線)上的核酸探針捕獲顯線,通過肉眼觀察顯線強度初步定性分析待測體系中Hg2+濃度,而通過拉曼光譜分析,對肉眼分辨不出來的范圍也能檢測出其信號強度,從而在層析技術的基礎上提高了檢測靈敏度,通過優(yōu)化選擇以Au@Ag核殼結構作為基底材料,比單純的(AuNPs)作為基底拉曼信號增強的效果好,最終靈敏度可達到0.1 ppb。(2)傳統(tǒng)型表面增強拉曼光譜Hg2+檢測方法本方法也是建立在Hg2+核酸適配體的基礎上,在表面標記了拉曼信號分子的AuNPs上組裝Hg2+核酸適配體,通過識別Hg2+后以T-Hg2+-T的結合拉近金納米粒子之間距離,粒子之間形成熱點,該位置處電磁場強度較強,處于熱點區(qū)域的拉曼信號分子的信號也有所提高,在有Hg2+存在時進行拉曼信號強度檢測,使其檢測靈敏度遠遠高于比色法,拉曼檢測的靈敏度為0.01nM,在汞離子濃度為10-11-10-8M時,拉曼信號強度與汞離子濃度的對數(shù)呈現(xiàn)良好線性關系。(3)信號增敏型表面增強拉曼光譜Hg2+檢測方法在傳統(tǒng)拉曼檢測的基礎上,通過一對相互互補的寡核苷酸探針,在AuNPs表面再組裝小粒徑的銀納米粒子(AgNPs),增加并增強兩金納米粒子之間熱點處電磁場強度,使拉曼信號分子信號進一步提高而達到增敏效果,對兩種納米粒子比例以及互補探針濃度優(yōu)化,增敏后對汞的檢測靈敏度提高到0.01 pM,在10-12-10-8M的濃度范圍內,拉曼信號強度與汞離子濃度的對數(shù)也是呈良好線性。
[Abstract]:Hg2) is a metal element that has a great toxic effect on human beings, animals and plants. It can cause serious damage to human kidney, liver and nervous system. A direct threat to food and environmental safety. Therefore, the establishment of fast, sensitive. The convenient method of mercury ion detection plays an important role in the protection of human health. This paper introduces the following three detection methods: 1). Surface enhanced Raman Spectroscopy (Hg2) Detection based on Lateral Chromatography this paper is based on the classical T-Hg2-T recognition system. On the surface of au nanoparticles labeled with Raman signal molecules, the aptamers of Hg2 nucleic acid rich in T bases were assembled. The T-Hg2-T mismatch was combined with the labeled nucleic acid probe on the test line, which is also rich in T bases. The nucleic acid probe labeled on the quality control line C line by complementary pair of base pairs was used to capture the display line. The Hg2 concentration in the system was analyzed qualitatively by observing the intensity of the display line with naked eye, and the Raman spectrum was used to analyze it. The signal intensity can also be detected for the range which can not be distinguished by the naked eye, so the detection sensitivity is improved on the basis of chromatographic technology, and the Au@Ag core-shell structure is selected as the substrate material by optimizing the selection. Compared with the pure AuNPs, the enhancement effect of the substrate Raman signal is better than that of the pure AuNPs. The traditional surface-enhanced Raman spectroscopy (Hg2) method is based on the aptamer of Hg2 nucleic acid. The aptamer of Hg2 nucleic acid was assembled on the surface of AuNPs labeled with Raman signal molecule, and the distance between gold nanoparticles was reduced by T-Hg2-T binding after Hg2 recognition. A hot spot is formed between the particles, and the intensity of the electric magnetic field is strong at this position, and the signal of Raman signal molecule in the hot spot region is also improved. The intensity of the Raman signal is detected in the presence of Hg2. The sensitivity of the method is much higher than that of colorimetric method. The sensitivity of Raman detection is 0.01nM, when the concentration of mercury ion is 10-11-10-8M. There is a good linear relationship between the intensity of Raman signal and the logarithm of mercury ion concentration. The signal sensitized surface-enhanced Raman spectroscopy (Hg2) detection method is based on the traditional Raman detection method. A pair of complementary oligonucleotide probes were used to reassemble small silver nanoparticles (AgNPs) on the surface of AuNPs to increase and enhance the electric field intensity at the hot spot between the two gold nanoparticles. The ratio of two nanoparticles and the concentration of complementary probe were optimized to increase the sensitivity of mercury detection to 0.01 pm. In the range of 10-12 ~ (-8) M, the logarithm of Raman signal intensity and mercury ion concentration is also linear.
【學位授予單位】：合肥工業(yè)大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：TS207.3;O657.37

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本文編號：1387089