近日，中國科學院合肥物質科學研究院技術生物與農業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，實現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意義和實用價值，相關成果在線發表在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展的技術，因其快速、無損和痕量檢測等特點，得到廣泛關注并開始走向實際應用。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技術對其特異性和相對定量檢測存在一定難度。為此，黃青等設計了能夠有效的捕捉水樣中的汞離子并產生拉曼散射增強效應的納米粒子——適配體復合檢測體系。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結構的特性，能夠高效捕獲Hg2+，并產生SERS信號改變。實驗結果表明，在加入Hg(II)后，設計DNA分子中的腺嘌呤（A）產生736cm-1SERS信號與鳥嘌呤（G）產生的位于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結構而發生的伸縮振動。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基金、國家重點基礎研究發展計劃等的支持。
合肥研究院實現對水體中Hg(II)高選擇性、免標記的定量檢測
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