摘要：本论文结合酶循环信号放大实现了汞离子的荧光法高灵敏检测。为了实现传感器的制备，首先设计了荧光团和猝灭基团标记的分子探针，由于分子探针发卡结构的形成，使荧光团和猝灭基团靠近而荧光猝灭。然而，当加入检测探针和汞离子之后，检测探针在汞离子作用下，与分子探针的环状部分通过T-Hg2+-T杂交，分子探针被打开，荧光团远离猝灭基团，荧光信号恢复。同时加入核酸外切酶切割双螺旋DNA结构，释放检测探针和Hg2+与下一个分子探针进行循环反应而放大检测信号。并且，荧光信号随着Hg2+浓度的增加而增强。在最佳实验条件下，荧光信号的增强和Hg2+浓度在5。0 pmol/L-2。0 nmol/L范围内呈良好的线性关系，检测限为1。8 pmol/L。76470

Hg2+ detection based on nicking enzyme associated signal amplification

Abstract:An sensitive fluorescent sensor was prepared according to the amplification of nicking enzyme associated signal amplification。 To construct the sensor, fluorophore labeled molecular beacon was designed firstly, stem-loop structure of the MB brings the fluorophore into the close proximity of the quencher, and ‘‘turn off’’ the fluorescence of the MB。 Upon addition of Hg2+ and detection probe, the stem-loop structure of MB was opened based on T-Hg2+-T, and ‘‘turn on’’ the fluorescence。 Meantime, nicking enzyme was used to realize the cycle amplification of signal。 Under optimal conditions, Hg2+ could be detection in the concentration range from 5。0 pmol/L to 2。0 nmol/L, with a detection limit of 1。8 pmol/L。

前言：

汞是众多有毒重金属之一，对生物有长期的毒副作用[1]。根据美国环境保护署的标准（US Environmental Protection Agency，EPA）规定，饮用水中汞离子的最大允许量是 10 nmol/L。 因此，建立简单、灵敏和选择性高的汞的分析方法具有重要意义。近年来，一些简便快捷的汞离子生物传感器逐渐发展起来。Ono等发现DNA中胸腺嘧啶碱基T-T错配碱基对能与Hg2+ 通过T碱基上的N3 稳定结合[2]。将T-Hg 2+ -T特异性结合应用于DNA传感器中，可以建立一系列汞离子传感器，例如，基于DNA分子信标的荧光共振能量转移（FRET）法[3-5]，以及使用H2O2氧化ABTS而建立的比色法测定Hg 2+ 等 [6] 。论文网

目前，已经有很多方法像比色法、电化学方法、电致发光法和荧光法用于重金属Hg2+的检测。在这些方法中，荧光测定方法由于具有高选择性和非破坏性特点的优势已经被广泛地用于重金属Hg2+的检测。但是这些基于荧光分析的Hg2+测定方法大部分局限在灵敏度较低。因此，发展一种高灵敏度和高选择性、简单、稳定且可靠的荧光分析方法用于实际生物样品中Hg2+的直接测定是非常迫切的。目前,已有多种信号放大策略被报道[7-8],其中，酶切信号放大[9-10]策略达到了广泛的应用。例如,Li等[11]结合酶切信号放大策略构建了比色法核酸适体传感器,并将其应用于钟离子的超灵敏检测;Liu等[9]利用结合酶切信号放大的比色法检测DNA,其检测限可达10 pmol/L。

本论文通过酶切割循环放大信号实现了Hg2+的荧光法高灵敏检测。首先设计了一个荧光团和猝灭基团标记的发卡探针，由于其发卡结构的形成使得荧光和猝灭基团靠近而荧光猝灭。随后，加入与发卡探针环状部分碱基互补的检测探针和重金属Hg2+，发卡探针被打开，荧光恢复。然后，加入核酸切割酶切割发卡探针，荧光分子释放到溶液中。而此过程中检测探针保持不变，所以可以重新利用与下一个发卡探针反应，而实现信号的循环放大。于是，通过加入Hg2+浓度与荧光信号增强的比例关系实现Hg2+的定量检测（图一）。