四-G链结构和吗啉（NMM）的组合中的卟啉化合物IX-NM-méthylporphyrine二丙酸产生强荧光，并且通过分歧汞离子（Hg2 的）的特异性识别是THgT简单，敏感。种检测Hg2 的新方法。大量胸腺嘧啶（T）引入富含鸟嘌呤的寡核苷酸链（G）中。不存在汞离子的，所以能够自发形成，其结合NMM，以产生强的荧光和在汞离子的存在下，G-四链体结构，可以特异性地结合到不同的互补链序列丰富在T中通过THgT形成双链DNA分子。此，不能生产四重结构G.最佳实验条件为：pH = 6.7，20 mmol / L KCl，2.5μmol/ L NMM，反应时间为2 h。优化条件下，体系荧光强度的变化与Hg2 浓度呈良好的线性关系，线性范围为50~1000 nmol / L，检出限为22.8 nmol。/ L（3σ）。生物发光传感器对Hg2 具有良好的选择性。际水样中Hg2 的峰值回收率为106.1％~107.8％，可满足实际水样中的Hg2 检测要求。联; THgT不平衡;汞离子;荧光生物传感器简介汞是重金属的常见污染物，广泛分布于水，空气和土壤中[1]。
可以在整个食物链中富含人体，引起诸如脑，肾损伤和运动障碍等疾病，对人类健康构成严重威胁[2，3]。此，开发一种简单，灵敏，快速的汞离子（Hg2 ）浓度检测方法具有重要意义。前，检测汞离子最常用的方法包括原子吸收光谱（AAS）[4]中，原子荧光光谱（AFS）[5]和等离子体质谱电感耦合（ICPMS ）[6]等，这些方法的灵敏度和分辨率。以满足实际测试的需要，但需要专业的操作人员和大型设备，不适合进行常规测试。G-四链体结构是通过在富含鸟嘌呤DNA 4个鸟嘌呤氢键相互作用形成，以形成笼状结构[7-9]，其可与化合物N-甲基酸卟卟组合二丙酸IX（NMM）结合产生强烈的荧光[10]。其他发光基团相比，G四联体/ NMM复合物具有经济，易于制备和储存的优点，并已用于DNA的检测[11，12]，RNA [13]和生物硫化物。
[14]和抗癌药物[15]等。Hg2 可与胸腺嘧啶（T）特异性结合形成稳定的THgT配位化合物[16，17]。THgT的结合强度甚至超过正常TA配对的结合强度[18]。此，THgT不匹配可以用作良好的Hg2 识别元件。于所述汞离子可引起改变，替换和由缺少THgT对应的寡核苷酸链的复合结构的现象，研究人员构成许多Hg2 的传感器[19]，包括基于荧光基团的荧光传感器[20，21]，基于石墨。电化学传感器[22]和基于金纳米粒子的比色传感器[23]，其中一些可以进行Hg2 的视觉检测[24]。
而，在上述方法中，通常需要化学地改性或预处理相关材料，并且该过程是繁琐的。本研究中，使用THgT特异性结合，基于G-四链体/ NMM复合物的独特荧光特性，建立了一种简单实用的检测Hg2 而无荧光标记的方法。验部分仪器和试剂的结果和讨论传感器操作原理和可行性分析Hg2 传感器的原理如图1所示。计了两条寡核苷酸链P1和P2，P1是富含G和G的序列。可以自发地形成四重G结构。时，在P1多聚甘氨酸序列的中间引入了大量胸腺嘧啶。P2是富含胸腺嘧啶的不完全P1互补链，并且在Hg2 存在下，可以通过THgT错配形成双链DNA分子。不存在Hg2 的情况下，P1自发形成G-四链体结构，其在反应系统中与NMM结合并产生强荧光。汞离子存在时，P1和P2特异性结合，以形成经由THgT双链DNA分子，从而防止生产G-四链体的，导致在系统中的荧光信号的降低和进行汞的检测 。了验证该方法的可行性，确定了不同条件下的荧光光谱，结果如图4所示。
2.当NMM单独存在时，背景信号很弱（图2a）。仅添加P1和P2时，P1不能完成与P2的配对以形成双链DNA，P1本身形成G-四链体结构，其与NMM结合产生强荧光（图2d） ）。
存在Hg2 时，P1和P2通过THgT错配形成稳定的DNA双链体，导致P1的四链体G结构的形成，导致荧光强度的显着降低（图2c）。验结果表明，Hg2 的检测可以在上述原理的基础上进行。缓冲器摩尔/ L Na2HPO4NaH2PO4（pH值= 6.1），加入氯化钾的各种浓度，并在室温下反应0.5小时，以测量荧光信号的变化。图3A所示，在0和10mmol / L之间的浓度范围内，恒温阀芯荧光信号随着KCl浓度的增加而强烈增加，然后荧光强度缓慢增加并且信号当KCl浓度为20 mmol / L时，荧光达到最大值，通过增加KCl浓度，荧光信号强度几乎恒定。此，随后的实验使用20mmol / L KCl。NMM浓度的优化通过反应原理已知：它太弱而不能完全组合形成的G形四链体结构，这给出了不准确的测量结果。而，由于NMM具有弱荧光，其浓度太大并且将产生更宽的背景。号，所以你必须优化NMM的数量。究不同NMM浓度的影响，测量荧光信号的变化和F-FNMM背景信号的差异（F是加入NMM后的荧光值，FNMM是荧光值未添加P1时的背景）。图3B所示，随着NMM浓度增加，荧光信号不断改善。NMM浓度为2.5μmol/ L时，系统的荧光值达到最大值。过增加NMM的量，背景信号增强并且系统的荧光强度不再增加，导致荧光信号和背景信号之间的差异减小。此，NMM的最佳浓度为2.5μmol/ L.然后研究pH值以研究Na2HPO4NaH2PO4缓冲液的pH对测量结果的影响。
果如图3C所示：F0是没有Hg2 的系统的荧光强度，F是加入Hg2 后的荧光强度。pH = 6.7时，荧光变化值（F0- F）加入Hg2 之前和之后达到最大值。此，该研究选择pH6.7的磷酸盐缓冲系统。化Hg2 的反应时间在Hg2 ，P1和P2的存在下，恒温阀芯通过THgT的特异性结合形成双链DNA分子。反应时间已经过优化。加600微摩尔/ L的Hg2 125 nmol / L的P1，125 nmol / L的P2，0.2mol / L的Na2HPO4NaH2PO4缓冲液（pH 6.7）在室温下反应不同的时间，然后添加20毫摩尔/ L KCl和2.5μmol/ L NMM。
室温下测量反应0.5小时以测量荧光信号的变化。图3D所示，随着反应时间延长，荧光信号逐渐减少，并且在反应2小时后，荧光信号变得稳定，表明Hg2 已与胸腺嘧啶完全反应。此，该实验使用2小时作为反应时间。于分析荧光简单，快速和用于检测汞离子的高度敏感RésuméUne方法已被开发Nméthylmésoporphyrine1X系统的吗啉（NMM）/ G四链体DNA与特定错配THgT的基础上。Hg 2 的存在Guaninerich和互补链的oigonucléotides的，可形成由一对不匹配特定THgT的DNA分子到双标记，导致DNA G-四链结构的破坏，这可能是自发地结合到NMM。定Hg2 的最佳条件为：缓冲溶液的pH为6.7，20mmol / L的KCl和2.5μmol/ L的NMM缓冲液，并孵育2小时。
最佳条件下，荧光int信号的变化（F0-F）和Hg2 浓度在50 nmol / L和1000 nmol / L之间呈线性相关，检测下限为22， 8 nmol / L（3σ）。生物传感器对普通金属离子具有良好的效果。方法已成功用于检测自来水中的Hg2 ，回收率为106.1％~107.8％。键词GQuadruplex脱氧核糖核酸;胸腺嘧啶Hgthymine错配;离子汞;荧光生物传感器
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