发明内容
[0003] 本发明的目的是针对现有定量技术的不足,提供一种二价汞离子免仪器定量检测方法。
[0004] 本发明的思路:实验中发现,Hg2+可与纳米金反应生成金‑汞齐,导致修饰在这种纳米探针表面的小分子保护剂脱附。随后,纳米金在高浓度盐溶液中发生团聚,所形成的大尺寸复合物可堵塞纳米多孔膜的纳米尺寸孔道。同时,纳米多孔膜孔道的“开‑关”状态可进一2+
步用于选择性调控彩色试剂在纸芯片中的流动长度。Hg 浓度与该流动长度呈反比例关系。
通过目视观察和使用直尺量取纸芯片中彩色试剂的流动长度,代替电感耦合等离子体质谱仪、原子吸收光谱仪、原子荧光光谱仪等价格昂贵且缺乏便携性的专业分析仪器进行信号
2+
(彩色试剂的流动长度)读取,即可实现Hg 的简单、低成本、便携式准确定量分析。
[0005] 具体步骤为:
[0006] (1)制备疏水性物质图案化的圆形纸微区芯片和长方形纸芯片,并分别滴加固定纳米金探针和彩色试剂,进而将圆形纸微区芯片、圆形纳米多孔膜和长方形纸芯片中的圆形区域对齐、依次叠加组装制得三维纸芯片。
[0007] (2)将二价汞离子样品溶液和含有高浓度氯化钠的缓冲溶液等体积混合,并滴加到步骤(1)制得的三维纸芯片的最上层的圆形纸微区芯片中,随后观察长方形纸芯片中彩色试剂的流动情况,5 30 min后使用直尺量取长方形纸芯片中彩色试剂的流动长度,该流~动长度与二价汞离子的浓度呈反相关,从而实现二价汞离子的免仪器定量检测。
[0008] 所述圆形纸微区芯片的外形为边长1.5 2 cm的正方形,中部为直径2 7 mm的圆形~ ~亲水性纸体,其余部分则填充蜡或疏水性聚合物。
[0009] 所述长方形纸芯片的外形为长3 5 cm、宽1 2 cm的长方形,中部为连通的圆形亲~ ~水性纸体与长方形亲水性纸通道,其余部分则填充蜡或疏水性聚合物,其中圆形亲水性纸体的直径为2 7 mm,长方形亲水性纸通道的长为2.5 4.5 cm,宽为1 2 mm。
~ ~ ~
[0010] 所述纳米金探针被滴加固定在圆形纸微区芯片的整个圆形亲水性纸体中,并在纳米金探针表面修饰了能让纳米金在高浓度盐溶液中稳定分散的小分子保护试剂,纳米金的粒径为10 30 nm。~
[0011] 所述彩色试剂被滴加固定在长方形纸芯片的整个圆形亲水性纸体中,该彩色试剂在圆形亲水性纸体中所形成的的彩色印迹具有良好的水溶性,被反应溶液溶解后形成的彩色溶液能够在毛细管作用下从圆形亲水性纸体中自发流向长方形亲水性纸通道。
[0012] 所述圆形纳米多孔膜是直径为2 7 mm的无机多孔膜和有机多孔膜中的一种,其具~有良好的亲水性,孔道平均直径为50 200 nm。
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[0013] 所述含有高浓度氯化钠的缓冲溶液的pH值为7,其中氯化钠浓度为100 150 mM,且~2+
不含可与Hg 发生沉淀或络合作用的成分。
[0014] 所述步骤(2)中将二价汞离子样品溶液和含有高浓度氯化钠的缓冲溶液等体积混合后滴加到三维纸芯片最上层的圆形纸微区芯片中的反应,是二价汞离子与纳米金反应生成金‑汞齐,导致该探针在其表面小分子保护剂脱附后进而在高浓度盐溶液中团聚,所形成的大尺寸复合物通过堵塞三维纸芯片中间层纳米多孔膜的孔道,降低流往最下层长方形纸芯片的圆形区域以溶解彩色试剂并在长方形通道中流动的反应溶液的体积。
[0015] 与现有的常规金标准Hg2+定量检测方法相比,本发明的突出优点在于:
[0016] (1)滤纸、色谱层析纸、硝酸纤维素膜等多孔性纸基材成本低廉,纸芯片可批量制备,且单个芯片尺寸小巧(厘米级别,便于保存、携带和使用)。
[0017] (2)利用纸芯片检测Hg2+的操作过程极为简单,仅涉及两个步骤——样品溶液滴加和彩色试剂流动长度量取。
[0018] (3)仅需直尺量取纸芯片中彩色试剂的流动长度即可进行定量信号读取,从而在2+
极大降低分析成本的同时还能实现Hg 的家庭检测和野外现场分析。
[0019] (4)本发明可直接推广应用于医学诊断、环境监测、食品安全等诸多领域里各类溶2+
液样品中Hg 分析物的简单、经济、快速、灵敏、特异的便携式定量检测。