金属离子污染环境修复目前是一个关键的挑战,需要强大的和可靠的检测方法来监控水平的离子环境中。从埃及的一个研究小组提出了一种新颖的方法来创建钙传感器:将DNA。他们的工作发表在《华尔街日报》聚合物。
研究:聚合物电化学传感器基于DNA的钙。图片来源:Peshkova / Shutterstock.com
检测环境中的金属离子
城市化和产业的快速增长已经导致了大量的有机和无机污染物进入环境。在这些污染物中,金属离子尤其成问题。他们的患病率和non-degradability导致生态系统和扩散产生有害影响食物链因其生物利用度。
由于这些问题,可靠和有效的离子传感器已经成为最近研究的焦点。定性和定量检测金属离子对于科学家来说是一个关键问题在材料科学领域的工作和环境修复。欧洲杯足球竞彩欧洲杯线上买球
脱氧核糖核酸(DNA)的结构。图片来源:Zareh, M。M et al .,聚合物
检测策略Ca2 +离子
Ca2 +离子释放的几个行业,从众多的商业产品。确定水平的钙离子对食品等领域的评估很重要,医疗诊断,国内和工业水的硬度控制。钙是动物的骨骼系统的主要组成部分,对骨骼和牙齿发育很重要,连同其他生物功能。
几种策略近年来开发了检测和确定环境中钙离子的水平。核磁共振等方法、分子荧光螯合剂和火焰原子吸收光谱已经被研究人员为此雇佣。
其他技术由研究人员包括纸质微流控设备和可穿戴式电化学传感器连续监测钙离子水平。一个有趣的发展是基因编码的引入传感器基于蛋白质工程的原则。然而,当前的策略有一个相当高的检测极限。
当前的技术,而准确,不适合Ca的检测2 +离子在环境样品。然而,检测钙离子的离子传感器是极其有价值的时候有大量的样品,由于其低成本,简单的操作,快速检测和在线监测功能。
pH-effect Ca-electrode 10−2,10−3,10−4M Ca2 +我解电极类型(一),II型(b)第三,和类型(c)。图片来源:Zareh, M。M et al .,聚合物
光学和电化学传感器平台
光学和电化学传感器可以克服传统平台的缺点。一些离子选择性电极已经在最近的研究开发。一项研究开发了一种钙离子选择性电极,利用基团,基于沸石的离子载体,高效。这个传感器显示单价阳离子高选择性和灵敏度。当真正的样品,测试传感器表现良好。
钙离子传感器的发展,利用纳米级的印迹聚合物离子载体在最近几年,已报告以及设备利用rGO-coated黑磷复合介质层。设备显示寿命性能好,检测极限,。F值重现性。细尖Ca2 +选择性电极最近评价,良好的斜坡和检测极限。
表示∂mV /∂pH值对pH值的Ca传感器10−2M Ca2 +解我的传感器类型(一)和III型(b)。图片来源:Zareh, M。M et al .,聚合物
这篇论文
一个创新的方法已经被当前的论文在《背后的研究人员聚合物。在拟议的系统中,DNA作为一种新型电极的离子载体用于钙离子检测。许多极地站点的设备利用天然存在于DNA和促进阳离子物种的附件。这种基于dna的离子载体是不同的比传统离子载体,因为它可以被视为一个聚离子。
三个电极使用增塑剂:nitrophenyl辛基醚、邻苯二甲酸二乙酯和邻苯二甲酸二辛酯。使用PVC膜矩阵。膜组件使用四氢呋喃溶解。分析纯氯化和硫酸试剂用于执行选择性研究。解决方案与不同浓度的氯化钙被用于这项研究。
小说DNA电极传感器制备、膜研究是由DNA:夹住:PVC。2毫克的DNA, 60毫克PVC, 120毫克的溶剂介质被使用,和溶解组件涌入一个3厘米直径培养皿,允许在室温条件下干燥。7毫米直径的样本被用来准备电极和传感器。这个传感器被浸泡在一个0.01 CaCl224小时解决方案和特点。
在三种增塑剂用于制备电极,邻苯二甲酸二乙酯表现最好的。最糟糕的表现观察使用nitrophenyl辛基醚、同意先前的研究。传感器显示足够的实际样品检测钙离子的性能。
目前的研究表明DNA作为一个极其敏感的适应性和选择性钙ion-detecting离子载体。这部小说环境钙离子传感器的发展提供了一个创新的解决方案来检测金属离子污染的问题。最后,作者指出,他们的工作应该鼓励未来的研究在其他环境至关重要的阳离子金属物种。
进一步的阅读
Zareh, M。M et al。(2022)聚合物电化学传感器基于DNA的钙聚合物14(9)1896[网络]mdpi.com。可以在:https://www.mdpi.com/2073-4360/14/9/1896
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