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基本信息

作品名称:
超高灵敏度汞离子检测试纸条
大类:
科技发明制作B类
小类:
能源化工
简介:

本作品针对汞污染监测的需求,基于极为特殊的胸腺嘧啶(T碱基)与Hg2+之间的T—Hg2+—T错配行为合成了特异性DNA探针,采用极高摩尔吸光系数的纳米金显色,结合免疫层析技术开发了汞离子(Hg2+)检测试纸条生物传感器。检测下限达0.001 mg/L,是目前汞试纸条中灵敏度和选择性最高的产品。且其操作简单、成本低廉,实现了对饮用水、江河湖水、工业污水等大多数水样品中Hg2+的快速现场半定量检测。

详细介绍:

重金属汞属环境污染持久的剧毒物质,汞污染已成为全球性重大环境问题,亦引起了我国政府的高度重视,汞污染防治已被列为“十二五规划”重大专项。我国是汞的生产、使用和排放大国,汞污染防治形势十分严峻。汞的分析与监测技术是汞污染防治的基础。目前成熟的汞检测技术多是借助大型分析仪器,无法满足廉价、快速的现场检测需求。而商品化的快速检测仪器和汞试纸条,其灵敏度低(检测下限为0.1mg/L),达不到国标规定的限值(污水0.05mg/L,饮用水0.001mg/L),且选择性差,无法满足灵敏、准确的检测要求。因此,研究一种新型检测方法,可以灵敏、准确、简单、快速、价廉地现场检测重金属Hg2+,是当前的迫切需要。
本作品开发的试纸条生物传感器,由PVC薄板上依次搭接的样品垫、结合垫、硝酸纤维素膜(NC膜)、吸水垫组成。特异性DNA探针为:一端结合纳米金粒子(AuNPs)、另一端结合生物素的单链a-DNA,涂覆在结合垫上;单链b-DNA包被的检测线位于NC膜中部,链霉亲和素包被的质控线位于NC膜上部。检测过程如下:样品溶液滴加在样品垫上,在吸水垫和NC膜的毛细作用下上行,经过结合垫时,特异性DNA探针溶解在样品溶液中一起上行。在检测线上,一部分特异性DNA探针、Hg2+、b-DNA通过特异性的T—Hg2+—T错配行为形成双链DNA而被固定,特异性DNA探针链端的AuNPs使检测线显红色。过量的特异性DNA探针继续上行至质控线,其链另一端的生物素与质控线上的链霉亲和素发生特异性结合,特异性DNA探针再次被捕获而使质控线显红色。利用套装产品中的消解液可以实现总Hg检测。
本研究小组基于纳米金和特异性DNA探针研制的Hg2+检测试纸条,其灵敏度达0.001 mg/L,能特异性识别Hg2+、操作简单、成本低、稳定性好,可用于大多数水样品中Hg2+的检测,有利于建立重金属污染预警机制,具有良好的应用前景和产业化前景。

获奖情况:

第十二届“挑战杯”作品 二等奖
本作品于2011年5月29日,荣获省第12届“挑战杯”大学生课外学术科技作品竞赛特等奖。

本作品于2011年3月16日,经过福建省计量科学研究院鉴定,获得检测证书(证书编号:(MLY)E3/11-00319)。鉴定结果:0.01 mg/L Hg2+呈阳性;混合溶液(Pb2+、Cd2+、Co2+、Zn2+,浓度均为1 mg/L)呈阴性。
(特别声明:本检测报告为3月份的检测结果,经过本研究组近3个月的不断优化,目前本试纸条的检测限已经达到0.001 mg/L)

作品视频

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