文档介绍：中国科学技术大学
硕士学位论文
用于检测铜离子和汞离子的核酸纳米金传感器的研究
姓名:黄婧
申请学位级别:硕士
专业:生物化学与分子生物学
指导教师:曾令文
2011-05-05
摘要
摘要
随着人类工业化进程的加剧,环境中重金属的含量不断增加,导致环境质
量恶化,造成重金属污染。重金属污染给人类健康带来了极大的危害,不仅导
致身体紊乱,还毁坏器官功能,重者甚至对生命产生威胁。因此,对环境中重
金属的检测就显得尤为重要。本课题创造性的开发了检测重金属离子的方法。
主要分为两个部分:
1、铜离子的检测
铜是一种存在于植物,动物和人类的基本微量元素,它作为一些酶和蛋白
质的辅助因子,参与了广泛的代谢过程。但高含量的铜对生命健康会产生严重
的危害,导致体内器官的生化紊乱、生理功能障碍及多种病理变化。美国环保
署规定饮用水中铜离子的含量不能超过20μM。本课题利用铜离子依赖的核酸酶
以及胶体金层析技术,发明了一种高灵敏度高特异性的传感器。可在20分钟之
内完成对Cu2+的检测,检测过程不需要任何仪器的使用,检测线肉眼可见,灵敏
度达到10nM。
2、铅离子的检测
铅离子是最具毒性的重金属离子之一,铅中毒会引发肠胃紊乱,肝、肾以
及神经损伤。美国环保署规定饮用水中铅离子的最高含量不得超过72nM。本课
题利用铅离子依赖的核酸酶和胶体金层析技术,巧妙的采用竞争法,可以快速
检测溶液中的Pb2+。在水溶液中的检测灵敏度达到500nM,在尿液中的检测灵敏
度达到1µM。检测过程不需要任何仪器的使用,检测线肉眼可见。
因此,这两种方法均克服了传统仪器检测中操作繁琐、费时及费用高的缺
点,同时克服了化学法检测灵敏度低、可重复性差的不足。研究成果可提供稳
定可靠的铜、铅快速检测产品,为实际应用节省了大量人力和财力,具有广泛
的应用价值和社会效益。

关键词: 铜离子铅离子纳米金层析技术传感器

I
Abstract
ABSTRACT
It has long been beleived that heavy metals possess many adverse health effects.
Uncontrolled industrialization has released heavy metal pollution in the world. Heavy
metal pollutants an functions and disrupt physiological
, it is very important to monitor heavy metals in aquatic
this study, we developed new methods to detect heavy metals and it
includes the following two parts of experiments:
1. Detection of Copper(Cu2+)
Cu2+ is an essential element required as a cofactor and/or ponent
of numerous enzymes and other proteins needed in metabolic processes. However,
high level of copper have adverse health consequences such as stomach and intestinal
distress, liver or kidney damage, as well as loss of cognition in aging population, and
complications of Wilson’s -2 The . Environmental Protection Agency
(EPA) set ppm (20 μM) as the maximum contamination concentration for Cu2+
in drinking water.
A lateral flow nucleic acid biosensor(LFNAB) based on copper-dependent
DNA-cleaving DNAzyme and gold nanoparticles has been develop