【技術實現步驟摘要】
本專利技術屬于重金屬檢測，具體涉及一種同時檢測果蔬食品中hg2+和pb2+的熒光適配體傳感器及其應用方法。
技術介紹
1、汞和鉛是兩種常見的有毒重金屬污染物。汞離子(hg2+)可通過食物鏈富集，引起神經系統、免疫系統、內分泌系統等損傷，而鉛離子(pb2+)對兒童的生長發育尤為有害，可導致智力下降、行為異常等。
2、hg2+和pb2+污染已成為全球性的果蔬食品問題，我國也不例外，研究表明我國土壤中hg和pb的平均含量分別達0.067mg/kg和27mg/kg，局部地區污染更為嚴重，并且一些研究發現我國大米、蔬菜、水產品等食品中hg和pb含量超標現象較為普遍，嚴重威脅居民健康。因此亟須發展靈敏度高、選擇性好、快速、便攜的hg2+和pb2+檢測技術，用于污染的預警監測、溯源解析、治理與修復等。
3、目前hg2+和pb2+檢測的常用方法包括原子吸收/發射光譜法、電感耦合等離子體質譜法、熒光光譜法等，但是這些方法靈敏度高，但儀器昂貴、操作復雜，難以滿足現場快速檢測的需求。近年來核酸適配體技術的發展為重金屬離子檢測提供了新的思路，核酸適配體是一類可高親和力、高特異性結合目標分子的寡核苷酸序列，通過指數富集配體系統進化技術(selex)從隨機核酸文庫中篩選獲得，且與抗體相比，核酸適配體易于人工合成，成本低廉，化學性質穩定。
4、目前已篩選出多種hg2+和pb2+特異性適配體，將其與熒光共振能量轉移(fret)、比色、電化學等信號傳導方式結合，可實現重金屬離子的靈敏檢測。但是這些核酸適配體大多針對單一離子種類
技術實現思路
1、要解決的技術問題：針對上述的技術問題，本專利技術的目的是提供一種同時檢測果蔬食品中hg2+和pb2+的熒光適配體傳感器及其應用方法，該適配體傳感器以特異性識別hg2+和pb2+的核酸適配體(apt)作為識別單元，在apt的5'端標記熒光基團fam作為供體，在apt的互補鏈(cs)的3'端標記猝滅基團bhq-1作為受體。當apt與cs雜交時，fam和bhq-1距離較近，發生熒光共振能量轉移效應導致熒光猝滅，但當hg2+或pb2+存在時，apt形成“u型”結構或“g-四鏈體”結構，阻止其與cs雜交，減弱熒光共振能量轉移效應，恢復熒光。該傳感器在最佳條件下分別對hg2+和pb2+有良好的線性響應，檢出限分別為11.40nm和1.15nm，能夠在25分鐘內準確且靈敏檢測果蔬食品中的hg2+和pb2+，具有良好的準確度、精密度和特異性，操作簡便，快速靈敏。
2、技術方案：一種同時檢測果蔬食品中hg2+和pb2+的熒光適配體傳感器，由2種組分組成，組分1是檢測hg2+和pb2+的核酸適配體探針，組分2是互補鏈探針。
3、進一步的，所述核酸適配體探針包括特異性核酸適配體apt，apt的5'端標記熒光基團fam，堿基序列為5'-ggttggtgtggttgg-3'。
4、進一步的，所述互補鏈探針包括互補的核酸鏈cs，cs的3'端標記熒光猝滅基團bhq-1，堿基序列為5'-ccaaccacaccaacc-bhq1-3'。
5、進一步的，所述熒光適配體傳感器的應用方法，包括以下步驟：
6、s1.標準樣品的熒光檢測：分別將適配體探針fam-apt和互補鏈探針cs-bhq-1溶解在hepes緩沖液中，制得適配體探針溶液和互補鏈探針溶液，再向適配體探針溶液中加入不同濃度含hg2+或pb2+的標準品進行孵育，制得第一次孵育的混合液，然后向第一次孵育的混合液中加入互補鏈探針溶液，混合均勻，進行第二次孵育，制得傳感體系，檢測傳感體系的熒光強度f；
7、s2.空白對照的熒光檢測：分別將適配體探針fam-apt和互補鏈探針cs-bhq-1溶解在hepes緩沖液中，制得適配體探針溶液和互補鏈探針溶液，再向適配體探針溶液中加入不含hg2+或pb2+的hepes緩沖液進行孵育，制得第一次孵育的混合液，然后向第一次孵育的混合液中加入互補鏈探針溶液，混合均勻，進行第二次孵育，制得傳感體系，檢測傳感體系的熒光強度f0，根據熒光強度差值和含hg2+或pb2+的標準品濃度的關系曲線擬合出方程；
8、s3.待測樣品的熒光檢測：分別將適配體探針fam-apt和互補鏈探針cs-bhq-1溶解在hepes緩沖液中，制得適配體探針溶液和互補鏈探針溶液，再向適配體探針溶液中加入待測樣品進行孵育，制得第一次孵育的混合液，然后向第一次孵育的混合液中加入互補鏈探針溶液，混合均勻，進行第二次孵育，制得傳感體系，檢測傳感體系的熒光強度，根據熒光強度差值計算出待測樣品中hg2+和pb2+的含量。
9、進一步的，所述步驟s1、步驟s2、步驟s3的apt和cs的濃度均為6.25-100nm。
10、進一步的，所述步驟s1、步驟s2、步驟s3的孵育時間均為5-25min。
11、進一步的，所述步驟s1、步驟s2、步驟s3中檢測傳感體系的熒光強度的激發波長均為480nm，發射波長均為520nm。
12、進一步的，所述步驟s3中待測樣品為果蔬食品經過濾、ph調節和定容后的樣品。
13、本專利技術中同時檢測hg2+和pb2+的熒光適配體傳感器的原理為：
14、在無目標離子存在時，apt與cs雜交形成雙鏈結構，fam與bhq-1距離接近，發生熒光共振能量轉移，導致熒光猝滅；當hg2+或pb2+存在時，apt與目標離子結合形成特定的“u型”結構或“g-四鏈體”結構，阻止其與cs雜交，減弱熒光共振能量轉移效應，恢復熒光，同時通過檢測熒光信號的變化，可實現對果蔬食品中hg2和pb2+的定量檢測，其原理圖如圖2所示。
15、有益效果：
16、1.本專利技術中采用的核酸適配體序列長度僅包含15個堿基，莖-環結構簡單，核酸適配體易于合成，檢測成本較低，同時傳感器能夠復雜基質中準確識別hg2+和pb2+，一次性同時檢測兩種重金屬離子，有效降低其他金屬離子的干擾，具有高效率、高準確性、高可靠性和良好的特異性。
17、2.本專利技術中熒光適配體傳感器對hg2+的檢測線性范圍為30-1500nm，且對pb2+的檢測線性范圍為3-900nm，目標離子檢測的線性范圍寬，可適用于不同濃度水平的樣品檢測，并且采用熒光共振能量轉移技術，可在25分鐘內準確檢測果蔬食品中的hg2+和pb2+，對hg2+的檢出限為11.40nm，對pb2+的檢出限為1.15nm，展現出高靈敏度。
18、3.本專利技術中相比傳統儀器分析方法，所需試劑和設備成本較低，無需大型儀器設備，適合現場快速檢測，操作簡便、快速靈敏、選擇性好、成本低且高效，在果蔬食品hg2+和pb2+污染監測領域提供良好的理論研究基礎，具有本文檔來自技高網...
【技術保護點】
1.一種同時檢測果蔬食品中Hg2+和Pb2+的熒光適配體傳感器，其特征在于：由2種組分組成，組分1是檢測Hg2+和Pb2+的核酸適配體探針，組分2是互補鏈探針。
2.根據權利要求1所述的一種同時檢測果蔬食品中Hg2+和Pb2+的熒光適配體傳感器，其特征在于：所述核酸適配體探針包括特異性核酸適配體Apt，Apt的5'端標記熒光基團FAM，堿基序列為5'-GGTTGGTGTGGTTGG-3'。
3.根據權利要求1所述的一種同時檢測果蔬食品中Hg2+和Pb2+的熒光適配體傳感器，其特征在于：所述互補鏈探針包括互補的核酸鏈CS，CS的3'端標記熒光猝滅基團BHQ-1，堿基序列為5'-CCAACCACACCAACC-BHQ1-3'。
4.根據權利要求1所述的一種同時檢測果蔬食品中Hg2+和Pb2+的熒光適配體傳感器的應用方法，包括以下步驟：
5.根據權利要求4所述的一種同時檢測果蔬食品中Hg2+和Pb2+的熒光適配體傳感器的應用方法，其特征在于：所述步驟S1、步驟S2、步驟S3的Apt和CS的濃度均為6.25-100nM。
6.根
7.根據權利要求4所述的一種同時檢測果蔬食品中Hg2+和Pb2+的熒光適配體傳感器的應用方法，其特征在于：所述步驟S1、步驟S2、步驟S3中檢測傳感體系的熒光強度的激發波長均為480nm，發射波長均為520nm。
8.根據權利要求4所述的一種同時檢測果蔬食品中Hg2+和Pb2+的熒光適配體傳感器的應用方法，其特征在于：所述步驟S3中待測樣品為果蔬食品經過濾、pH調節和定容后的樣品。
...【技術特征摘要】
1.一種同時檢測果蔬食品中hg2+和pb2+的熒光適配體傳感器，其特征在于：由2種組分組成，組分1是檢測hg2+和pb2+的核酸適配體探針，組分2是互補鏈探針。
2.根據權利要求1所述的一種同時檢測果蔬食品中hg2+和pb2+的熒光適配體傳感器，其特征在于：所述核酸適配體探針包括特異性核酸適配體apt，apt的5'端標記熒光基團fam，堿基序列為5'-ggttggtgtggttgg-3'。
3.根據權利要求1所述的一種同時檢測果蔬食品中hg2+和pb2+的熒光適配體傳感器，其特征在于：所述互補鏈探針包括互補的核酸鏈cs，cs的3'端標記熒光猝滅基團bhq-1，堿基序列為5'-ccaaccacaccaacc-bhq1-3'。
4.根據權利要求1所述的一種同時檢測果蔬食品中hg2+和pb2+的熒光適配體傳感器的應用方法，包括以下步驟：
...【專利技術屬性】
技術研發人員：鄧云，朱將雄，沈國清，趙大云，王丹鳳，王魯梅，耿雪青，
申請(專利權)人：上海交通大學，
類型：發明
國別省市：
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