2015年6月17日，“第四(si)屆(jie)中(zhong)(zhong)(zhong)國(guo)食(shi)品(pin)(pin)與農(nong)產品(pin)(pin)質(zhi)量安(an)全(quan)檢(jian)測技術國(guo)際論壇暨展(zhan)覽會”在北京國(guo)家(jia)會議中(zhong)(zhong)(zhong)心開幕。此次會議特(te)別設(she)置(zhi)了“食(shi)品(pin)(pin)與農(nong)產品(pin)(pin)中(zhong)(zhong)(zhong)重(zhong)(zhong)金(jin)屬元(yuan)素(su)和其(qi)(qi)他有害(hai)物質(zhi)檢(jian)測”、“食(shi)品(pin)(pin)與農(nong)產品(pin)(pin)安(an)全(quan)微(wei)生物檢(jian)測”、“飲用水安(an)全(quan)檢(jian)測”等九(jiu)個專題(ti)。大(da)會第二天(tian)，來自中(zhong)(zhong)(zhong)國(guo)科學(xue)院(yuan)廣州生物醫(yi)藥與健(jian)康研究院(yuan)曾(ceng)令文研究員在“食(shi)品(pin)(pin)與農(nong)產品(pin)(pin)中(zhong)(zhong)(zhong)重(zhong)(zhong)金(jin)屬元(yuan)素(su)和其(qi)(qi)他有害(hai)物質(zhi)檢(jian)測”專題(ti)中(zhong)(zhong)(zhong)做(zuo)了題(ti)為(wei)“核酸生物傳感器在重(zhong)(zhong)金(jin)屬離(li)子(zi)檢(jian)測中(zhong)(zhong)(zhong)的(de)應用”的(de)報告。

專題現場

中國科學院廣州生物醫藥與健康研究院 曾令文研究員

　　在報告中，曾令文首先介紹了(le)重(zhong)金(jin)屬污(wu)(wu)(wu)染(ran)的(de)危害、污(wu)(wu)(wu)染(ran)源(yuan)和污(wu)(wu)(wu)染(ran)特點(dian)。他說，隨著工農業生(sheng)產的(de)迅速(su)發展(zhan)，食品污(wu)(wu)(wu)染(ran)問題越來越嚴重(zhong)，重(zhong)金(jin)屬是(shi)最(zui)主要的(de)污(wu)(wu)(wu)染(ran)物質(zhi)之一，會(hui)通過食物鏈的(de)富集最(zui)終殘留在人(ren)體內，對(dui)人(ren)體的(de)組(zu)織(zhi)器官構(gou)成(cheng)了(le)嚴重(zhong)威脅(xie)。重(zhong)金(jin)屬污(wu)(wu)(wu)染(ran)源(yuan)主要有(you)工業污(wu)(wu)(wu)染(ran)、農業污(wu)(wu)(wu)染(ran)、生(sheng)活(huo)污(wu)(wu)(wu)染(ran)和環境事故(gu)污(wu)(wu)(wu)染(ran)等。具有(you)不可(ke)逆轉(zhuan)(zhuan)性(xing)、生(sheng)物積累性(xing)、難(nan)以降解、生(sheng)物催化以后毒性(xing)會(hui)轉(zhuan)(zhuan)變等特點(dian)。

　　同時(shi)曾令文提(ti)到，與其他(ta)國家相比，我國重(zhong)金(jin)屬(shu)污(wu)染(ran)相對比較(jiao)嚴重(zhong)。大氣、土(tu)壤、水體都存在重(zhong)金(jin)屬(shu)污(wu)染(ran)的現象，污(wu)染(ran)一(yi)旦產生，面積(ji)會不斷(duan)擴(kuo)大。

　　其(qi)(qi)次，曾令(ling)文在報(bao)告中詳細(xi)介(jie)紹了目(mu)前(qian)重(zhong)金屬(shu)(shu)的檢(jian)測(ce)方法(fa)(fa)。據(ju)他介(jie)紹，傳統重(zhong)金屬(shu)(shu)檢(jian)測(ce)方法(fa)(fa)主(zhu)要(yao)有(you)光(guang)譜法(fa)(fa)、電化學法(fa)(fa)和(he)基(ji)于(yu)顯(xian)色螯(ao)合(he)劑的方法(fa)(fa)等(deng)。光(guang)譜法(fa)(fa)主(zhu)要(yao)包(bao)括(kuo)原(yuan)子吸收光(guang)譜法(fa)(fa)、原(yuan)子發射光(guang)譜法(fa)(fa)、原(yuan)子熒光(guang)光(guang)譜法(fa)(fa)和(he)分光(guang)光(guang)度(du)法(fa)(fa)等(deng)方法(fa)(fa)。光(guang)譜法(fa)(fa)和(he)電化學法(fa)(fa)需要(yao)借助(zhu)相(xiang)關的儀器進行檢(jian)測(ce)，具有(you)靈敏度(du)高、特異性好等(deng)優點。但是(shi)樣(yang)品處理繁瑣、檢(jian)測(ce)成本(ben)和(he)技(ji)術要(yao)求較高，不利于(yu)基(ji)層單位使用。而基(ji)于(yu)顯(xian)色螯(ao)合(he)劑的方法(fa)(fa)具有(you)簡便(bian)快速、成本(ben)低等(deng)優點，但是(shi)靈敏度(du)不足、其(qi)(qi)他離子會(hui)干擾檢(jian)測(ce)的特異性。

　　為(wei)了(le)解決傳統(tong)方(fang)法在檢測(ce)重金屬污染中面(mian)臨的(de)問題，在曾(ceng)令(ling)文(wen)的(de)帶領下，課(ke)題組研制(zhi)了(le)兩種新(xin)型生物傳感器(qi)(qi)，基于(yu)核酸酶(DNAzyme)的(de)傳感器(qi)(qi)和基于(yu)熒(ying)光(guang)銅納米(mi)顆粒的(de)熒(ying)光(guang)傳感器(qi)(qi)，并進行(xing)了(le)大量實驗驗證(zheng)方(fang)法的(de)可行(xing)性和靈敏度。據他(ta)介紹(shao)，兩種方(fang)法具有以下優點(dian)：簡單、快速、檢測(ce)成本較低(di);降低(di)對儀(yi)器(qi)(qi)的(de)依賴，肉眼即可觀察結果;適合在基層實驗室(shi)或野外使用(yong)等。

　　在介紹基(ji)于核酸酶(DNAzyme)的(de)傳感器在重金屬檢測中(zhong)的(de)應用時，曾(ceng)令文說，該方法(fa)(fa)在檢測重金屬離子時主要有兩種方法(fa)(fa)，試(shi)紙條法(fa)(fa)和(he)熒光(guang)法(fa)(fa)。

　　試紙條法中主要制備了Pb²⁺和Cu²⁺特異性的DNAzyme檢測試紙條，并進行相關實驗進行檢驗。對于Pb²⁺來說，該方法檢測限可以達到10pM，線性范圍為10pM-100nM，特異性非常好，不受其他離子干擾，用湖水做回收率分析實驗，結果可達88%-106%。對于Cu²⁺來(lai)說(shuo)，該(gai)方法檢測限(xian)可以(yi)達到10nM，特異性分析實驗中，銅離(li)子(zi)為0.3μM，其他離(li)子(zi)為3μM。

　　熒(ying)(ying)光(guang)法中，主(zhu)要(yao)制備了銅離子檢測(ce)的熒(ying)(ying)光(guang)傳(chuan)感器和基于(yu)比(bi)色法檢測(ce)銅離子的傳(chuan)感器，銅離子檢測(ce)的熒(ying)(ying)光(guang)傳(chuan)感器的靈(ling)敏(min)度可(ke)達(da)12.8pM，線(xian)性范圍是20pM-1μM，特異(yi)性分析實驗中，銅離子為(wei)1μM，其(qi)他離子為(wei)10μM。基于(yu)比(bi)色法檢測(ce)銅離子的傳(chuan)感器，靈(ling)敏(min)度可(ke)達(da)240nM，線(xian)性范圍是0.4μM-100μM，特異(yi)性分析實驗中，銅離子為(wei)10μM，其(qi)他離子為(wei)100μM。

　　在介紹基于熒光(guang)(guang)銅納米顆粒(li)的熒光(guang)(guang)傳感器在重金屬檢測中的應用時，曾令文談(tan)道，用該方(fang)法(fa)檢測鉛離(li)子，靈敏度為(wei)5nM，線性范圍為(wei)5-100nM，選擇性分(fen)析實(shi)驗中，鉛離(li)子為(wei)0.3μM，其他各離(li)子為(wei)3μM。

　　最后(hou)，曾令(ling)文(wen)總結了基于核酸酶(DNAzyme)的傳(chuan)感器和基于熒(ying)光(guang)銅(tong)納米(mi)顆粒的熒(ying)光(guang)傳(chuan)感器在(zai)進行重金屬檢(jian)測中(zhong)的優點，并展(zhan)望(wang)了兩種(zhong)方法在(zai)未來重金屬檢(jian)測中(zhong)的應(ying)用前景。