一种用于DEHP检测的核酸纳米传感膜及制备方法

本发明涉及环境监测的，具体涉及一种用于dehp检测的核酸纳米传感膜及制备方法。

背景技术：

1、dehp是paes（邻苯二甲酸酯）中最常用的一种，其产量占paes总产量的50%以上。虽然dehp在人体中的半衰期仅持续几个小时，但其很容易在生产、使用过程中或者废弃后从产品中转移而进入到各种环境介质中，尤其水环境介质是dehp在环境中的重要归宿。目前，dehp检测主要依赖大型仪器检测技术，包括高效液相色谱法（hplc）、气相色谱法（gc）和表面增强拉曼光谱法（sers）等，这些方法虽然具有较好的检测效果，但对检测样品前处理要求高、对试剂选择性高、仪器价格昂贵，检测耗时、耗力，且对于检测结构相似或者同分异构体类化合物效果不好。

2、综上，现需要设计一种用于dehp检测的核酸纳米传感膜来解决现有技术中上述问题。

技术实现思路

1、本发明提出了一种用于dehp检测的核酸纳米传感膜及制备方法，解决了现有的检测技术昂贵低效、灵敏度低、响应时间长以及不能现场检测的弊端。

2、为达到解决上述技术问题的目的，本发明采用如下技术方案：

3、一种用于dehp检测的核酸纳米传感膜，包括：荧光能量供体的核酸适配体修饰的石墨烯量子点（gqds）、作为荧光能量受体的氧化石墨烯（go）溶液、高分子溶液；

4、其中，所述的核酸适配体序列为5’-nh2-c6-atg cgg atc ccg cgc gac caa cggaag cgc ggc acc aca acg gtg gcg cga agc ttg cgc-3’。

5、在本发明的一些实施例中，所述核酸纳米传感膜的制备方法包括以下步骤：

6、s1、将gqds溶液与核酸适配体溶液于缓冲溶液中混合反应，得到核酸适配体修饰的gqds，记作gqds-适配体；

7、s2、将gqds-适配体与go溶液混合反应，gqds-适配体被吸附到go表面，荧光信号被猝灭，冷冻干燥得到核酸纳米荧光探针粉末；

8、s3、将所述核酸纳米荧光探针粉末与高分子溶液均匀共混，将共混后的溶液滴在固体基底表面通过旋涂法制备得到核酸纳米传感膜。

9、在本发明的一些实施例中，所述gqds溶液为羧基化gqds、羟基化gqds或氨基化gqds的一种，粒度小于15 nm。

10、在本发明的一些实施例中，所述gqds溶液为经过1-乙基-（3-二甲基氨基丙基）碳酰二亚胺（edc）和n-羟基丁二酰亚胺（nhs）的活化反应得到的gqds溶液。

11、在本发明的一些实施例中，所述gqds溶液与核酸适配体溶液的摩尔比为1:40-60；所述gqds-适配体与go溶液体积比为1:1-4。

12、在本发明的一些实施例中，所述缓冲溶液为磷酸盐缓冲溶液（pbs），浓度为10 mm，ph=8.5。

13、在本发明的一些实施例中，所述go溶液为单独的go溶液、黑洞猝灭剂修饰的go溶液（go@bhq-2）或超级淬灭探针修饰的go溶液（go@sq）中的任一种溶液，所述go溶液的浓度范围为0.1-1.0 mg/ml。

14、在本发明的一些实施例中，所述的高分子溶液为丙烯酸、丙烯酰胺、壳聚糖、聚苯胺和聚乙烯亚胺中的一种或多种的混合物。

15、在本发明的一些实施例中，所述固体基底为石英玻璃、亚克力、ito玻璃、多孔氧化铝（aao）膜或无纺布中的任一种；所述固体基质在使用前依次在丙酮溶液和异丙醇溶液中浸泡后，在去离子水中进行超声清洗备用。

16、在本发明的一些实施例中，所述核酸纳米传感膜的应用方法包括以下步骤：

17、步骤一、绘制dehp标准曲线：将不同浓度dehp标准液滴至制备的核酸纳米传感膜上，静置反应。当待测样品中存在靶物质dehp时，发生亲和力竞争，dehp会优先与gqds-适配体结合形成gqds-适配体/dehp复合体，打破gqds-适配体与go的复合物，体系荧光强度得到恢复。设定荧光分光光度计激发发射波长及入射发射狭缝，测定核酸纳米传感膜与dehp反应前后的荧光强度，绘制不同浓度dehp标准液与对应的荧光强度的标准曲线；

18、步骤二、待测样品中dehp浓度测定：把含有dehp的样品滴至制备的核酸纳米传感膜上，设定与步骤一同样的反应条件和荧光检测条件，测定反应后的核酸传感膜的荧光强度，根据步骤一中dehp的标准曲线，计算得出待测样品中dehp的浓度。

19、在本发明的一些实施例中，所述的荧光分光光度计激发发射波长为340 nm，荧光光谱检测范围为550~600 nm，激发波长与发射波长的狭缝宽度均为10 nm。

20、本发明的技术方案相对现有技术具有如下技术效果：

21、一、本发明将纳米荧光敏感材料、核酸适配体与薄膜传感技术结合，提供了一种用于检测水环境中dehp的核酸纳米传感膜。当待测体系中不存在dehp时，gqds-适配体荧光信号被go猝灭；当体系中加入dehp后，dehp与gqds-适配体特异性结合，阻止gqds-适配体和go间的相互作用，荧光信号被恢复，即可通过测定荧光强度来实现水环境中dehp的定量检测。

22、二、本发明引入薄膜传感技术，将荧光探针材料包裹进薄膜中，消除了荧光材料易泄漏、易造成二次污染的弊端，克服了实际应用中的局限性，更适用于现场检测。本发明方法操作简单，检测快速方便，不需要依赖大型的设备仪器，成本低，灵敏度高，特异性强，对检测环境和时间要求较低。本发明方法可用于高灵敏检测地表水、饮用水等各类水环境中的dehp。

技术特征：

1.一种用于dehp检测的核酸纳米传感膜，包括：荧光能量供体的核酸适配体修饰的石墨烯量子点（gqds）、作为荧光能量受体的氧化石墨烯（go）溶液、高分子溶液；

2.一种用于dehp检测的核酸纳米传感膜的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述gqds溶液为羧基化gqds、羟基化gqds或氨基化gqds的一种，粒度小于15 nm。

4.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述gqds溶液为经过1-乙基-（3-二甲基氨基丙基）碳酰二亚胺（edc）和n-羟基丁二酰亚胺（nhs）的活化反应得到的gqds溶液。

5.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述gqds溶液与核酸适配体溶液的摩尔比为1:40-60；所述gqds-适配体与go溶液体积比为1:1-4。

6.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述缓冲溶液为磷酸盐缓冲溶液（pbs），浓度为10 mm，ph=8.5。

7.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述go溶液为单独的go溶液、黑洞猝灭剂修饰的go溶液或超级淬灭探针修饰的go溶液中的任一种溶液，所述go溶液的浓度范围为0.1-1.0 mg/ml。

8.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述的高分子溶液为丙烯酸、丙烯酰胺、壳聚糖、聚苯胺和聚乙烯亚胺中的一种或多种的混合物。

9.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述固体基底为石英玻璃、亚克力、ito玻璃、多孔氧化铝（aao）膜或无纺布中的任一种；所述固体基质在使用前依次在丙酮溶液和异丙醇溶液中浸泡后，在去离子水中进行超声清洗备用。

10.一种用于dehp检测的核酸纳米传感膜的应用方法，其特征在于，包括以下步骤：

技术总结本发明提出一种用于DEHP检测的核酸纳米传感膜及制备方法，其中制备方法包括：S1、将GQDs溶液与核酸适配体溶液于缓冲溶液中混合反应，得到核酸适配体修饰的GQDs，记作GQDs‑适配体；S2、将GQDs‑适配体与GO溶液混合反应，GQDs‑适配体被吸附到GO表面，荧光信号被猝灭，冷冻干燥得到核酸纳米荧光探针粉末；S3、将所述核酸纳米荧光探针粉末与高分子溶液均匀共混，将共混后的溶液滴在固体基底表面通过旋涂法制备得到核酸纳米传感膜。本发明将纳米荧光敏感材料、核酸适配体与薄膜传感技术结合，将荧光探针材料包裹进薄膜中，消除了荧光材料易泄漏、易造成二次污染的弊端，克服了实际应用中的局限性，操作简单，检测快速方便，更适用于现场检测。技术研发人员：唐媛媛,刘岩受保护的技术使用者：山东省科学院海洋仪器仪表研究所技术研发日：技术公布日：2024/7/25