磁性纳米材料负载DNAzyme构建荧光传感体系用于饲料中Pb^(2+)检测的方法研究OA

畜牧养殖业中,铅离子(Pb^(2+))作为一种剧毒重金属,由于环境污染导致家畜接触铅(Pb^(2+))的情况经常发生,动物饲料中的Pb^(2+)污染是家畜Pb^(2+)暴露的主要途径。即使在痕量水平上也会对动物造成各种损害。当前饲料重金属检测依赖原子吸收光谱法(atomic absorption spectroscopy,AAS)、电感耦合等离子体质谱法(inductively coupled plasma-mass spectrometry,ICP-MS)等传统技术,存在操作繁琐、依赖大型仪器和检测周期长等问题,难以满足在饲料生产及养殖现场的饲料快速检测与筛查需求。基于此,本研究开发并验证了一种基于DNAzyme与磁性纳米材料的荧光生物传感平台,以实现对饲料中Pb^(2+)的快速、高特异性检测。本研究以金纳米磁珠(Fe_(3)O_(4)@Au)作为载体,通过一系列的试验对生物敏感材料组装与传感器构建条件进行优化,确定GR-5-sub信号传导元件的最佳浓度为20μmol·L^(-1)、孵育时间12 h,并确定了DNAzyme生物识别元件与GR-5-sub的最佳浓度比为1.5∶1且采用95℃退火结合的方式进行组装,成功构建了Fe_(3)O_(4)@Au-GR-5-sub-DNAzyme荧光传感器。同时优化了检测体系,确定了最佳检测pH和反应时间,结果表明,所构建的荧光生物传感器性能优异,不仅在1 pmol·L^(-1)~1μmol·L^(-1)Pb^(2+)浓度内线性关系良好,检测限为0.137μg·kg^(-1),低于我国饲料铅限量标准,并对饲料中常见的干扰性金属离子表现出优异的抗干扰性,通过对Pb^(2+)加标的饲料样品进行检测,回收率达到86%~118%,与火焰原子吸收光谱法传统检测方法的检测性能基本一致。综上证明,该传感平台具有快速、准确、高特异性的优势,为饲料中Pb²⁺的痕量检测提供了新技术方案,对保障畜禽健康养殖、阻断铅通过食物链危害人类健康及推动畜牧业可持续发展具有重要意义。