用金纳米颗粒检测有毒汞欧洲杯猜球平台

有了金纳米颗粒、DNA和一些智欧洲杯猜球平台能化学物质作为工具,科学家们西北大学开发了一种简单的汞“石蕊指示剂”,最终可用于河流、溪流、湖泊和海洋等水体的现场环境监测,以评估其作为食物和饮用水来源的安全性。

欧洲著名的应用化学杂志《Angewandte Chemie》将于4月27日在线发表一篇详细介绍比色筛选技术及其成功检测汞的文章。

甲基汞是一种神经毒素,对幼儿和孕妇特别危险,人们在食用受污染的鱼类和贝类时摄入的汞形式。汞通过工业污染被释放到空气中,进入水体,污染了鱼类和贝类生活的水域。水生环境中的细菌将水溶性汞离子(Hg2+)转化为甲基汞,并在鱼类和贝类中积累不同数量的甲基汞。

领导这项研究的乔治·b·拉特曼化学教授、医学教授、材料科学与工程教授查德·a·米尔金(Chad A. Mirkin)说:“关键是要迅速、准确地检测汞的来源。”欧洲杯足球竞彩欧洲杯线上买球“大多数现有的检测方法需要昂贵复杂的设备,迫使测试在实验室进行。2020欧洲杯下注官网我们的方法比传统方法更简单、更快、更方便,使用时可以用肉眼读取结果。”

研究人员报告说,他们能够通过简单的目测来确定每个被测试的样品中是否存在溶剂化的汞离子,如果存在,含量是多少。作为该方法选择性的例证,它们还可以区分汞与其他具有类似结合机制的金属,如镉和铜。

该方法还具有很高的灵敏度,能够检测100纳米级的汞离子。“据我所知,我们创造了灵敏度最高的比色传感器的记录,”米尔金说。“例如,一台血糖仪在高微摩尔尺度下工作,葡萄糖的浓度是我们检测到的汞的10万倍。”

西北大学的方法利用了在原子尺度上测量黄金时,黄金强烈的颜色。Mirkin和他的团队从直径只有15纳米的金纳米颗粒开始,它们由互补的DNA链连接在一欧洲杯猜球平台起。因为它们是在一定的临界距离内粘在一起的,所以金纳米粒子——以及它们所在的溶液——是蓝色的。欧洲杯猜球平台当溶液被加热时,DNA就会分裂,金纳米颗粒不再相互靠近,变成鲜红色。欧洲杯猜球平台

知道汞离子选择性地结合到胸腺嘧啶-胸腺嘧啶(T-T)不匹配的碱基上,研究人员设计了每条DNA链,附在金纳米颗粒上,使其具有单个胸腺嘧啶-胸腺嘧啶(T-T)不匹配。如果水银存在于溶液中,它会紧紧地结合在T-T错配位点上。

该技术的关键是,如果溶液中没有汞,蓝色会在46摄氏度时变红;如果溶液中有汞,颜色会在更高的温度下变红。

Mirkin说:“当汞与T-T错配位点结合时,就像添加了一些强力胶——金纳米颗粒现在连在一起更紧密了。”欧洲杯猜球平台“水银会产生更强的化学键,需要更高的温度才能分解DNA链。”

当颜色从蓝色变成红色时,分解这些链所需的温度也表明了水银的含量——温度越高,水银或“强力胶”的含量就越多。

Mirkin说,他们的下一步是提高该方法的灵敏度,同时扩大环境目标的范围。利用类似的原理,研究人员已经开始开发一种比色法来筛选镉和铅。

“这是一种简单的方法,我们可以很容易地为其他金属定制,”米尔金说。

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