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铀响应的DNA水凝胶设计合成及结合微流控芯片的距离可视化检测应用

Design and synthesis of uranium-responsive DNA hydrogel for distance-based visual detection with microfluidics

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黄艺顺,方璐婷,朱志,杨朝勇

(厦门大学化学化工学院)

摘要:设计并制备了铀酰响应的智能水凝胶,并将其用于铀酰离子的快速、便携、灵敏检测。水凝胶由铀酰离子依赖的脱氧核酶序列及其底物链以碱基互补配对方式连接短链DNA接枝的聚丙烯酰胺链形成。脱氧核酶的酶链和底物链的复合物被用作水凝胶的交联剂。当样品中存在铀酰离子时,酶链被激活,切割底物链,降低交联剂的浓度使得水凝胶稳定性下降,释放出包埋的金纳米粒子。用这种比色检测的方法可实现对100 nmol/L铀酰离子的肉眼识别。更进一步,为克服可视化检测中肉眼观察存在误差难以定量的缺陷,将水凝胶中包埋的颗粒替换为铂金纳米粒子,可实现利用气动芯片(volumetric bar-chart chip,V-chip)对天然湖水中铀酰离子浓度进行定量检测的目的。该方法可用于野外无熟练操作人员及复杂仪器时对铀酰离子进行便携、定量检测。

关键词:分析化学;便携检测;铀酰离子;脱氧核酶;DNA水凝胶;气动芯片

该文设计了快速、灵敏的定量检测铀酰离子的方法。论文工作系统,结构完整,有较强的创新性。推荐为年度优秀论文。

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