近日，中國科學(xué)院合肥物質(zhì)科學(xué)研究院技術(shù)生物與農(nóng)業(yè)工程研究所研究員黃青課題組，利用表面增強拉曼光譜(SERS)技術(shù)，實現(xiàn)了對水體中汞離子的選擇性、免標記、半定量的檢測。該項成果對實現(xiàn)實際水樣中重金屬離子的高選擇性及準確檢測具有一定的科學(xué)意義和實用價值，相關(guān)成果在線發(fā)表在Sensors and Actuators B: Chemical上。

　　表面增強拉曼光譜(SERS：surface enhanced Raman spectroscopy)作為一種正在快速發(fā)展的技術(shù)，因其快速、無損和痕量檢測等特點，得到廣泛關(guān)注并開始走向?qū)嶋H應(yīng)用。汞是一種毒性極強的重金屬，對人體及生物體有很大危害。Hg(II)作為汞在環(huán)境中的一種常見的存在形式，對其進行快速、可靠、有效測量具有必要性和迫切性，但基于SERS技術(shù)對其特異性和相對定量檢測存在一定難度。為此，黃青等設(shè)計了能夠有效的捕捉水樣中的汞離子并產(chǎn)生拉曼散射增強效應(yīng)的納米粒子——適配體復(fù)合檢測體系。研究人員在SiO2@Au納米粒子表面修飾上能有效捕獲汞離子的DNA適配體，利用DNA分子中T堿基和Hg(II)形成T-Hg2+-T結(jié)構(gòu)的特性，能夠高效捕獲Hg2+，并產(chǎn)生SERS信號改變。實驗結(jié)果表明，在加入Hg(II)后，設(shè)計DNA分子中的腺嘌呤(A)產(chǎn)生736cm-1SERS信號與鳥嘌呤(G)產(chǎn)生的位于660cm-1的SERS信號的峰強的比值會隨檢測Hg(II)濃度增加而減小，并出現(xiàn)一些特征新峰，如550cm-1。計算表明，它來源于汞離子取代了T上的H在兩個DNA分子間形成N-Hg-N結(jié)構(gòu)而發(fā)生的伸縮振動。利用這些變化，可以對Hg(II)的進行快速、特異性和半定量的痕量檢測。

　　研究工作得到國家自然科學(xué)基金、國家重點基礎(chǔ)研究發(fā)展計劃等的支持。

　　論文題目：A label-free SERS approach to quantitative and selective detection of mercury (II) based on DNA aptamer-modified SiO2@Au core/shell nanoparticles

合肥研究院實現(xiàn)對水體中Hg(II)高選擇性、免標記的定量檢測