基于适体传感器的Cu2+检测研究

黄小凡

（合肥工业大学,安徽合肥,230009）

0 引言

近年来，随着工业农业的发展，各种工业废水直接排出，导致土壤和水体中的铜含量极具增加[1]，铜可以在土壤和水体中逐渐积累并且很难消失，近年来我国土壤中的铜含量严重超标，已经达到土壤背景值的几十倍，许多冶炼厂附近的铜含量高达809.30～1395.54mg/kg，严重抑制了植物的生长。另外Cu2+虽然在人类的各种生理过程中起着至关重要的作用，但是，过量的铜会对生物体产生毒性，即使短时间暴露在高浓度的铜中[2]，也可能会引起胃肠道疾病，长期接触会造成肝脏或肾脏损害[3],为了维持健康的身体，根据国家研究委员会（NRC），婴儿每天消耗0.4-0.6μmg 的铜，儿童每天消耗1.5-2.5μmg 的铜，成人每天消耗1.5-3.0μmg 的铜,因此，从环境和人类健康监测的角度出发，开发一种方便可靠的Cu2+检测方法具有重要意义。

多种分析检测技术已广泛用于测定Cu2+，包括原子吸收光谱法，电感耦合等离子体质谱法，紫外可见光谱法，但是他们需要笨重的设备，复杂的预处理过程，检测能力差等一系列缺点，本文提出的适体传感器检测技术因其成本低，响应速度快，检出限低（LOD），出色的灵敏度和选择性而备受广泛关注。

1 传感器的识别机制

1.1 特异性识别Cu2+

本文使用SSA-CuII 适体作为识别Cu2+的特异性探针[4],其适体筛选过程为：适体文库中每一条适体的中心是恒定域，两侧是两个随机域，金属离子与随机域结合，导致红色分子从中间恒定域脱离，红色分子的脱离导致红色荧光减少，可以通过荧光激活细胞分选法（FACS）检测到，将红色固定分子脱离以后的适体筛选出来，经过克隆和测序即可得到特异性SSA-CuII 适体。……