基于分子间分裂式DNA酶和磁纳米颗粒的生物传感器用于Hg2+的比色检测

摘要

本文设计了一种新的比色生物传感器检测Hg2+,主要是基于建立分子间的分裂式DNA酶,利用核酸序列中的胸腺嘧啶(T)能够特异性识别Hg2+,形成特殊的T-Hg-T结构。SA是一段富含T碱基组装到磁纳米颗粒表面寡聚核苷酸的片段(MNPs/SA)。SB和SC是两段分离的核酸序列,一端富含T碱基,用来与Hg2+形成T-Hg-T结构;另一端富含G碱基,用于组装G-四联体DNA酶。当体系中存在Hg2+时,SA、SB和SC上的T碱基与Hg2+结合形成T-Hg-T双链结构,SB和SC就组装到了磁颗粒上(MNPs/SA/SB/SC),此时SB和SC上两段富含G的片段相互靠近,在hemin的存在下,形成hemin嵌入式G-四分体DNA酶可催化H2O2氧化ABTS使其在421 nm处的特征吸收峰值升高。因此,可以通过比较特征吸收峰值来反映溶液中Hg2+的浓度变化情况,传感器对Hg2+的检出限为0.8 nM。100倍的其他金属离子和10,000倍的Cl-共存时都不干扰Hg2+的检测,说明该传感器对汞离子具有高的灵敏度和特异性。基于此,该比色生物传感器有望应用于饮用水和环境水中Hg2+的监测。