2015年6月(yue)17日(ri)，“第(di)四(si)屆中(zhong)(zhong)國(guo)食(shi)(shi)品(pin)(pin)與(yu)(yu)農(nong)產(chan)品(pin)(pin)質量安(an)(an)全(quan)檢測(ce)技術國(guo)際論壇暨展覽(lan)會(hui)(hui)”在(zai)北京(jing)國(guo)家(jia)會(hui)(hui)議(yi)中(zhong)(zhong)心開幕。此次會(hui)(hui)議(yi)特別設(she)置了“食(shi)(shi)品(pin)(pin)與(yu)(yu)農(nong)產(chan)品(pin)(pin)中(zhong)(zhong)重金屬元(yuan)素(su)和(he)其他有害物(wu)(wu)質檢測(ce)”、“食(shi)(shi)品(pin)(pin)與(yu)(yu)農(nong)產(chan)品(pin)(pin)安(an)(an)全(quan)微生物(wu)(wu)檢測(ce)”、“飲(yin)用(yong)水安(an)(an)全(quan)檢測(ce)”等九個(ge)專(zhuan)題(ti)。大會(hui)(hui)第(di)二天(tian)，來自中(zhong)(zhong)國(guo)科學院廣州生物(wu)(wu)醫藥(yao)與(yu)(yu)健康研(yan)究(jiu)院曾令文研(yan)究(jiu)員在(zai)“食(shi)(shi)品(pin)(pin)與(yu)(yu)農(nong)產(chan)品(pin)(pin)中(zhong)(zhong)重金屬元(yuan)素(su)和(he)其他有害物(wu)(wu)質檢測(ce)”專(zhuan)題(ti)中(zhong)(zhong)做了題(ti)為“核酸(suan)生物(wu)(wu)傳(chuan)感器在(zai)重金屬離子檢測(ce)中(zhong)(zhong)的應(ying)用(yong)”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(zhong)，曾令文(wen)首先介(jie)紹了重(zhong)(zhong)(zhong)金屬污(wu)(wu)染(ran)(ran)的(de)危害(hai)、污(wu)(wu)染(ran)(ran)源和污(wu)(wu)染(ran)(ran)特(te)點(dian)。他說，隨著工農業(ye)(ye)生(sheng)產(chan)的(de)迅速發展，食品污(wu)(wu)染(ran)(ran)問題越來越嚴重(zhong)(zhong)(zhong)，重(zhong)(zhong)(zhong)金屬是最主(zhu)要的(de)污(wu)(wu)染(ran)(ran)物質之一(yi)，會(hui)通過食物鏈的(de)富(fu)集最終殘(can)留在人體內(nei)，對(dui)人體的(de)組織器官構成了嚴重(zhong)(zhong)(zhong)威脅。重(zhong)(zhong)(zhong)金屬污(wu)(wu)染(ran)(ran)源主(zhu)要有工業(ye)(ye)污(wu)(wu)染(ran)(ran)、農業(ye)(ye)污(wu)(wu)染(ran)(ran)、生(sheng)活污(wu)(wu)染(ran)(ran)和環境事故(gu)污(wu)(wu)染(ran)(ran)等。具有不可逆轉性(xing)、生(sheng)物積(ji)累性(xing)、難以(yi)降解、生(sheng)物催化以(yi)后毒性(xing)會(hui)轉變(bian)等特(te)點(dian)。

　　同時曾(ceng)令文(wen)提到，與其他(ta)國家相(xiang)比，我國重(zhong)金(jin)屬(shu)污(wu)染相(xiang)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)染的(de)現象，污(wu)染一旦產生，面積會不斷擴大。

　　其次，曾令文在報(bao)告(gao)中詳細介紹了目前(qian)重(zhong)金屬(shu)的(de)檢(jian)測(ce)方(fang)法(fa)(fa)(fa)。據(ju)他(ta)介紹，傳統重(zhong)金屬(shu)檢(jian)測(ce)方(fang)法(fa)(fa)(fa)主(zhu)要有光(guang)(guang)譜(pu)(pu)(pu)(pu)法(fa)(fa)(fa)、電化(hua)學(xue)法(fa)(fa)(fa)和(he)(he)基(ji)于顯色(se)(se)螯(ao)(ao)合劑的(de)方(fang)法(fa)(fa)(fa)等。光(guang)(guang)譜(pu)(pu)(pu)(pu)法(fa)(fa)(fa)主(zhu)要包括原(yuan)子吸收(shou)光(guang)(guang)譜(pu)(pu)(pu)(pu)法(fa)(fa)(fa)、原(yuan)子發射光(guang)(guang)譜(pu)(pu)(pu)(pu)法(fa)(fa)(fa)、原(yuan)子熒(ying)光(guang)(guang)光(guang)(guang)譜(pu)(pu)(pu)(pu)法(fa)(fa)(fa)和(he)(he)分光(guang)(guang)光(guang)(guang)度法(fa)(fa)(fa)等方(fang)法(fa)(fa)(fa)。光(guang)(guang)譜(pu)(pu)(pu)(pu)法(fa)(fa)(fa)和(he)(he)電化(hua)學(xue)法(fa)(fa)(fa)需(xu)要借助相(xiang)關的(de)儀器進行檢(jian)測(ce)，具有靈敏度高(gao)(gao)、特異(yi)性好等優點(dian)。但是(shi)樣品處理繁瑣、檢(jian)測(ce)成本(ben)和(he)(he)技術(shu)要求較高(gao)(gao)，不(bu)(bu)利于基(ji)層單位使用。而基(ji)于顯色(se)(se)螯(ao)(ao)合劑的(de)方(fang)法(fa)(fa)(fa)具有簡便快速、成本(ben)低(di)等優點(dian)，但是(shi)靈敏度不(bu)(bu)足(zu)、其他(ta)離子會干擾檢(jian)測(ce)的(de)特異(yi)性。

　　為(wei)了解決傳(chuan)統方法(fa)在(zai)(zai)檢測(ce)重金(jin)屬污染中面臨的(de)問(wen)題，在(zai)(zai)曾令(ling)文(wen)的(de)帶領下，課題組研制了兩種新型生物傳(chuan)感器(qi)(qi)，基于(yu)核酸酶(DNAzyme)的(de)傳(chuan)感器(qi)(qi)和(he)基于(yu)熒光銅納米顆粒的(de)熒光傳(chuan)感器(qi)(qi)，并進行(xing)了大量實驗(yan)(yan)驗(yan)(yan)證(zheng)方法(fa)的(de)可行(xing)性(xing)和(he)靈敏度(du)。據他介紹，兩種方法(fa)具有以下優(you)點：簡單、快速、檢測(ce)成本(ben)較低;降低對儀器(qi)(qi)的(de)依賴，肉眼即可觀察結果(guo);適合在(zai)(zai)基層實驗(yan)(yan)室(shi)或野外(wai)使(shi)用(yong)等。

　　在(zai)(zai)介(jie)紹(shao)基于核酸(suan)酶(DNAzyme)的傳感器在(zai)(zai)重(zhong)金(jin)屬(shu)檢(jian)測(ce)中的應用時(shi)，曾令文說(shuo)，該(gai)方法在(zai)(zai)檢(jian)測(ce)重(zhong)金(jin)屬(shu)離子(zi)時(shi)主要有兩種方法，試(shi)紙(zhi)條(tiao)法和(he)熒光(guang)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10nM，特異性分(fen)析實驗中，銅離(li)子為0.3μM，其他離(li)子為3μM。

　　熒光(guang)(guang)法中，主要制備了銅(tong)(tong)(tong)(tong)離子(zi)(zi)檢測(ce)的(de)熒光(guang)(guang)傳(chuan)感器(qi)和基于(yu)比色法檢測(ce)銅(tong)(tong)(tong)(tong)離子(zi)(zi)的(de)傳(chuan)感器(qi)，銅(tong)(tong)(tong)(tong)離子(zi)(zi)檢測(ce)的(de)熒光(guang)(guang)傳(chuan)感器(qi)的(de)靈(ling)敏(min)度(du)可達12.8pM，線(xian)性范圍(wei)是(shi)20pM-1μM，特(te)異(yi)性分(fen)(fen)析(xi)實驗(yan)中，銅(tong)(tong)(tong)(tong)離子(zi)(zi)為(wei)1μM，其(qi)他離子(zi)(zi)為(wei)10μM。基于(yu)比色法檢測(ce)銅(tong)(tong)(tong)(tong)離子(zi)(zi)的(de)傳(chuan)感器(qi)，靈(ling)敏(min)度(du)可達240nM，線(xian)性范圍(wei)是(shi)0.4μM-100μM，特(te)異(yi)性分(fen)(fen)析(xi)實驗(yan)中，銅(tong)(tong)(tong)(tong)離子(zi)(zi)為(wei)10μM，其(qi)他離子(zi)(zi)為(wei)100μM。

　　在介紹(shao)基于熒光銅納米顆粒的熒光傳感器在重金屬檢測中的應用時，曾令(ling)文談道(dao)，用該方法檢測鉛離子，靈敏度為(wei)(wei)5nM，線性范圍為(wei)(wei)5-100nM，選擇性分析實(shi)驗中，鉛離子為(wei)(wei)0.3μM，其他各離子為(wei)(wei)3μM。

　　最后，曾令(ling)文(wen)總(zong)結了(le)基(ji)(ji)于(yu)核酸酶(DNAzyme)的(de)(de)傳感器(qi)和基(ji)(ji)于(yu)熒光銅納米(mi)顆粒(li)的(de)(de)熒光傳感器(qi)在進(jin)行重(zhong)金(jin)屬(shu)檢(jian)測中(zhong)(zhong)的(de)(de)優點，并展望了(le)兩種(zhong)方法在未來重(zhong)金(jin)屬(shu)檢(jian)測中(zhong)(zhong)的(de)(de)應用(yong)前景。