基于核酸外切酶Ⅲ辅助双循环等温信号放大的高灵敏Hg2+传感方法研究

摘要：

设计了一种Hg2+触发的核酸外切酶Ⅲ(ExoⅢ)辅助的双发夹探针双循环等温信号放大策略,在此基础上发展了一种免标记、超灵敏的Hg2+生物传感器.在Hg2+存在情况下,发夹探针1的3'游离序列与汞离子识别探针通过T-Hg2+-T配位结合形成双链DNA平末端,核酸外切酶ExoⅢ能识别双链DNA平末端并沿3'-5'方向催化水解茎部序列.释放的Hg2+和识别探针进入新一轮反应循环(循环1);释放的发夹探针1未降解序列包含Ⅰ区序列和G-四链体形成序列,其中,Ⅰ区序列与发夹探针2的3'游离序列(Ⅰ*区序列)完全互补,引发了ExoⅢ参与的双链DNA平末端水解,释放的Ⅰ区序列进入新一轮反应循环(循环2).循环1和2为自发循环过程,经过多次循环可以产生大量单链的G-四链体序列.体系中加入氯化血红素,与G-四链体结合形成G-四链体-血红素-DNA酶,催化ABTS-H2 O2反应体系显色.考察了多种因素对检测体系的影响,在最优实验条件下,此方法对Hg2+的线性检测范围为0.3～50 pmol/L,检出限为0.25 pmol/L(S/N=3),回归方程为 ΔA420 nm=0.117+0.004CHg2+(pmol/L).当水样中存在大量其它金属离子时,传感器对Hg2+仍然具有较高的选择性.将此方法应用于环境水体中Hg2+含量检测,加标回收率为96.0％ ～106.0％.本方法操作简单、选择性好、灵敏度高、有较强的抗干扰性能,可用于环境水样中Hg2+的高灵敏检测.

关键词：等温信号放大、核酸外切酶Ⅲ、G-四链体-血红素DNA酶、汞离子Ⅱ、比色分析

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资助基金：国家自然科学基金项目21005067;湖南省自然科学基金项目2019JJ40055;湖南省教育厅科研项目17A044,16B060

在线出版日期：2019-06-19（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共8页

页码：899-906