2015年6月(yue)17日，“第(di)四屆中(zhong)(zhong)國食(shi)(shi)品(pin)與(yu)農(nong)(nong)產品(pin)質量安全檢測(ce)技術國際論壇暨(ji)展覽會”在北京(jing)國家會議中(zhong)(zhong)心開幕。此次會議特別設(she)置了“食(shi)(shi)品(pin)與(yu)農(nong)(nong)產品(pin)中(zhong)(zhong)重(zhong)金屬元素和(he)其(qi)他有害物(wu)質檢測(ce)”、“食(shi)(shi)品(pin)與(yu)農(nong)(nong)產品(pin)安全微生物(wu)檢測(ce)”、“飲用水安全檢測(ce)”等九個專題。大會第(di)二(er)天(tian)，來自中(zhong)(zhong)國科學院廣州(zhou)生物(wu)醫藥與(yu)健康研究院曾令文(wen)研究員在“食(shi)(shi)品(pin)與(yu)農(nong)(nong)產品(pin)中(zhong)(zhong)重(zhong)金屬元素和(he)其(qi)他有害物(wu)質檢測(ce)”專題中(zhong)(zhong)做(zuo)了題為“核酸(suan)生物(wu)傳感器在重(zhong)金屬離子檢測(ce)中(zhong)(zhong)的應用”的報(bao)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，曾令文首先介紹了重(zhong)(zhong)金屬污(wu)(wu)染(ran)(ran)(ran)(ran)(ran)的(de)(de)危(wei)害(hai)、污(wu)(wu)染(ran)(ran)(ran)(ran)(ran)源(yuan)和污(wu)(wu)染(ran)(ran)(ran)(ran)(ran)特點(dian)。他說，隨著工農業生產的(de)(de)迅(xun)速發展，食(shi)品污(wu)(wu)染(ran)(ran)(ran)(ran)(ran)問題越來越嚴重(zhong)(zhong)，重(zhong)(zhong)金屬是最(zui)主要的(de)(de)污(wu)(wu)染(ran)(ran)(ran)(ran)(ran)物質之一，會通過食(shi)物鏈的(de)(de)富(fu)集最(zui)終殘留在人體內(nei)，對人體的(de)(de)組織器官構(gou)成了嚴重(zhong)(zhong)威脅。重(zhong)(zhong)金屬污(wu)(wu)染(ran)(ran)(ran)(ran)(ran)源(yuan)主要有(you)工業污(wu)(wu)染(ran)(ran)(ran)(ran)(ran)、農業污(wu)(wu)染(ran)(ran)(ran)(ran)(ran)、生活污(wu)(wu)染(ran)(ran)(ran)(ran)(ran)和環境事故污(wu)(wu)染(ran)(ran)(ran)(ran)(ran)等。具有(you)不(bu)可逆轉(zhuan)性(xing)、生物積累性(xing)、難(nan)以降解、生物催化以后毒性(xing)會轉(zhuan)變(bian)等特點(dian)。

　　同(tong)時曾(ceng)令(ling)文提到，與其他國(guo)家(jia)相(xiang)比，我國(guo)重金屬污染相(xiang)對比較嚴重。大氣、土壤、水體都存在重金屬污染的現象，污染一(yi)旦產生，面積(ji)會(hui)不(bu)斷擴(kuo)大。

　　其(qi)次，曾令文在報告中詳細介(jie)紹了目前(qian)重金屬的檢(jian)(jian)測(ce)方(fang)(fang)法(fa)(fa)。據(ju)他介(jie)紹，傳統重金屬檢(jian)(jian)測(ce)方(fang)(fang)法(fa)(fa)主要有(you)(you)(you)光(guang)(guang)(guang)譜(pu)法(fa)(fa)、電(dian)化(hua)學(xue)法(fa)(fa)和(he)基于(yu)顯色(se)螯(ao)(ao)合劑的方(fang)(fang)法(fa)(fa)等(deng)。光(guang)(guang)(guang)譜(pu)法(fa)(fa)主要包括原子(zi)吸收光(guang)(guang)(guang)譜(pu)法(fa)(fa)、原子(zi)發射光(guang)(guang)(guang)譜(pu)法(fa)(fa)、原子(zi)熒光(guang)(guang)(guang)光(guang)(guang)(guang)譜(pu)法(fa)(fa)和(he)分光(guang)(guang)(guang)光(guang)(guang)(guang)度法(fa)(fa)等(deng)方(fang)(fang)法(fa)(fa)。光(guang)(guang)(guang)譜(pu)法(fa)(fa)和(he)電(dian)化(hua)學(xue)法(fa)(fa)需要借助相關(guan)的儀器進行檢(jian)(jian)測(ce)，具有(you)(you)(you)靈(ling)敏度高、特異性好等(deng)優(you)(you)點。但是(shi)樣品(pin)處理(li)繁(fan)瑣(suo)、檢(jian)(jian)測(ce)成本(ben)和(he)技術要求較高，不利于(yu)基層單位使用。而基于(yu)顯色(se)螯(ao)(ao)合劑的方(fang)(fang)法(fa)(fa)具有(you)(you)(you)簡便(bian)快速、成本(ben)低(di)等(deng)優(you)(you)點，但是(shi)靈(ling)敏度不足、其(qi)他離子(zi)會(hui)干擾檢(jian)(jian)測(ce)的特異性。

　　為了(le)解決傳(chuan)(chuan)統(tong)方(fang)法(fa)在(zai)檢測重金(jin)屬污染中面臨(lin)的問(wen)題，在(zai)曾令(ling)文的帶領下(xia)，課題組研制了(le)兩種新型生物傳(chuan)(chuan)感(gan)器(qi)，基于核酸酶(DNAzyme)的傳(chuan)(chuan)感(gan)器(qi)和(he)基于熒光銅納(na)米顆粒的熒光傳(chuan)(chuan)感(gan)器(qi)，并進行了(le)大量實(shi)(shi)驗驗證方(fang)法(fa)的可行性(xing)和(he)靈敏度。據他介紹，兩種方(fang)法(fa)具有以下(xia)優點：簡單、快速、檢測成本較低;降低對儀器(qi)的依賴(lai)，肉(rou)眼即可觀察結果;適(shi)合在(zai)基層實(shi)(shi)驗室或野外使用等。

　　在介紹基于核酸(suan)酶(DNAzyme)的傳感器在重金屬(shu)檢(jian)測中(zhong)的應用時，曾(ceng)令文說，該方法在檢(jian)測重金屬(shu)離子時主要(yao)有兩種方法，試紙條法和熒光法。

　　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⁺來說，該方法檢測限可以達到(dao)10nM，特(te)異性(xing)分(fen)析實(shi)驗中，銅離(li)子(zi)為(wei)0.3μM，其他離(li)子(zi)為(wei)3μM。

　　熒(ying)光(guang)法(fa)中，主(zhu)要制(zhi)備了(le)銅(tong)離(li)(li)(li)子檢(jian)測(ce)的(de)熒(ying)光(guang)傳(chuan)感(gan)器(qi)(qi)和基于(yu)比色法(fa)檢(jian)測(ce)銅(tong)離(li)(li)(li)子的(de)傳(chuan)感(gan)器(qi)(qi)，銅(tong)離(li)(li)(li)子檢(jian)測(ce)的(de)熒(ying)光(guang)傳(chuan)感(gan)器(qi)(qi)的(de)靈敏(min)度(du)可(ke)達12.8pM，線性(xing)范(fan)圍是20pM-1μM，特異(yi)性(xing)分(fen)析(xi)實驗(yan)中，銅(tong)離(li)(li)(li)子為(wei)1μM，其(qi)他離(li)(li)(li)子為(wei)10μM。基于(yu)比色法(fa)檢(jian)測(ce)銅(tong)離(li)(li)(li)子的(de)傳(chuan)感(gan)器(qi)(qi)，靈敏(min)度(du)可(ke)達240nM，線性(xing)范(fan)圍是0.4μM-100μM，特異(yi)性(xing)分(fen)析(xi)實驗(yan)中，銅(tong)離(li)(li)(li)子為(wei)10μM，其(qi)他離(li)(li)(li)子為(wei)100μM。

　　在介(jie)紹基于熒(ying)光銅納(na)米顆粒的熒(ying)光傳感器在重(zhong)金屬檢(jian)測中的應用時，曾令文談道，用該方(fang)法檢(jian)測鉛離子(zi)，靈敏(min)度為5nM，線性范圍為5-100nM，選擇性分析實驗中，鉛離子(zi)為0.3μM，其他各離子(zi)為3μM。

　　最后(hou)，曾令(ling)文總結了基(ji)于(yu)核(he)酸酶(mei)(DNAzyme)的(de)傳(chuan)(chuan)感器和基(ji)于(yu)熒光銅納米(mi)顆粒的(de)熒光傳(chuan)(chuan)感器在(zai)進行重金屬檢測中的(de)優點，并展望了兩種(zhong)方(fang)法(fa)在(zai)未來重金屬檢測中的(de)應用(yong)前景。