基于功能核酸的纸基微流控芯片测定重金属离子的研究进展

郑玉竹,曹 慧,徐 斐,葛玉卿,王 震,陈莉敏,武薇薇,朱俊杰,袁 敏∗

(1.上海理工大学 医疗器械与食品学院,上海食品快速检测工程技术研究中心,上海 200093;2.中国科学院 上海微系统与信息技术研究所,上海 200050;3.上海皓信生物科技有限公司,上海 201109)

重金属对环境的污染日益严重,引起了严重的生态和全球公共卫生问题[1]。就毒性而言,最具危险性的重金属是铅、镉和汞等。镉在环境中的含量一般较低,不会影响人体健康,但会在生物体内富集,通过食物链对人体造成慢性中毒[2]。铅是水污染的主要来源之一,特别是在日常饮用水中,铅离子含量过高会导致严重的疾病,例如肾、肝和脑等器官疾病[3-4]。汞是一种广泛存在的环境毒物和污染物,会引起人体组织的严重改变,对健康产生不利影响[1]。另外,银离子具有杀菌消毒特性,但若其造成水污染或食品污染,通过食物链进入人体后会导致腹泻、神经或器官损伤等疾病[5]。因此,对水环境中重金属进行即时检测是非常有必要的,尤其是在经济较落后地区,水污染可能会更加严重,但很少引起人们的注意。

检测重金属离子广泛使用的方法有原子吸收光谱法(AAS)[6]、原子发射光谱法(AES)[7]、电感耦合等离子体质谱法(ICP-MS)[8-9]和阳极溶出伏安法(ASV)[10]等。这些检测方法由于仪器体积大、价格昂贵、样品制备过程复杂,不可直接用于即时检测。上述常规检测方法还需要专业人员进行操作,这对于偏远、经济较落后地区来说很难解决。

功能核酸是指具有特定结构和功能的天然或人工核酸序列,其主要筛选方法是通过指数富集式配体系统进化技术在体外进行筛选。……