表面增強(qiáng)拉曼光譜技術(shù)助中科院實(shí)現(xiàn)汞離子半定量檢測(cè)

　　【中國(guó)儀表網(wǎng) 儀表產(chǎn)業(yè)】近日，中國(guó)科學(xué)院合肥物質(zhì)科學(xué)研究院技術(shù)生物與農(nóng)業(yè)工程研究所研究員黃青課題組，利用表面增強(qiáng)拉曼光譜(SERS)技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了對(duì)水體中汞離子的選擇性、免標(biāo)記、半定量的檢測(cè)。該項(xiàng)成果對(duì)實(shí)現(xiàn)實(shí)際水樣中重金屬離子的高選擇性及準(zhǔn)確檢測(cè)具有一定的科學(xué)意義和實(shí)用價(jià)值，相關(guān)成果在線發(fā)表在Sensors and Actuators B: Chemical上。
 

 

圖片來自中國(guó)科學(xué)院合肥物質(zhì)科學(xué)研究院
 

　　表面增強(qiáng)拉曼光譜(SERS：surface enhanced Raman spectroscopy)作為一種正在快速發(fā)展的技術(shù)，因其快速、無損和痕量檢測(cè)等特點(diǎn)，得到廣泛關(guān)注并開始走向?qū)嶋H應(yīng)用。汞是一種毒性極強(qiáng)的重金屬，對(duì)人體及生物體有很大危害。Hg(II)作為汞在環(huán)境中的一種常見的存在形式，對(duì)其進(jìn)行快速、可靠、有效測(cè)量具有必要性和迫切性，但基于SERS技術(shù)對(duì)其特異性和相對(duì)定量檢測(cè)存在一定難度。
 

　　為此，黃青等設(shè)計(jì)了能夠有效的捕捉水樣中的汞離子并產(chǎn)生拉曼散射增強(qiáng)效應(yīng)的納米粒子——適配體復(fù)合檢測(cè)體系。研究人員在SiO2@Au納米粒子表面修飾上能有效捕獲汞離子的DNA適配體，利用DNA分子中T堿基和Hg(II)形成T-Hg2+-T結(jié)構(gòu)的特性，能夠高效捕獲Hg2+，并產(chǎn)生SERS信號(hào)改變。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，在加入Hg(II)后，設(shè)計(jì)DNA分子中的腺嘌呤(A)產(chǎn)生736cm-1SERS信號(hào)與鳥嘌呤(G)產(chǎn)生的位于660cm-1的SERS信號(hào)的峰強(qiáng)的比值會(huì)隨檢測(cè)Hg(II)濃度增加而減小，并出現(xiàn)一些特征新峰，如550cm-1。計(jì)算表明，它來源于汞離子取代了T上的H在兩個(gè)DNA分子間形成N-Hg-N結(jié)構(gòu)而發(fā)生的伸縮振動(dòng)。利用這些變化，可以對(duì)Hg(II)的進(jìn)行快速、特異性和半定量的痕量檢測(cè)。
 

　　研究工作得到國(guó)家自然科學(xué)基金、國(guó)家重點(diǎn)基礎(chǔ)研究發(fā)展計(jì)劃等的支持。
 

　　(原文標(biāo)題：合肥研究院實(shí)現(xiàn)對(duì)水體中Hg(II)高選擇性、免標(biāo)記的定量檢測(cè))