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铀作为核工业发展的主要原材料,在利用过程中会带来放射性核素污染问题,由此带来的危害主要表现在两个方面:化学毒性和辐射毒性。化学毒性表现在对肾脏、免疫系统、神经系统、生殖生育等影响,辐射毒性则是DNA致突和致癌作用。铀的现行检测方法中,存在检测仪器昂贵,或是检测限高、干扰较大等问题。所以,建立简便、选择性好、灵敏度高的检测方法对于环境中铀污染物的有效监测、防患于未然是极其重要的。本文第二章建立了核酸外切酶III辅助底物碎片循环信号放大超灵敏检测铀酰离子的新方法。铀酰离子能特异性地与DNA酶作用,诱导DNA酶的构象发生变化,释放出ss DNA。加入MB之后,游离出的ss DNA与分子信标杂交形成双链,加入ExoⅢ后,外切酶Ⅲ对特定识别位点进行剪切,打开的MB被剪切为单个碱基,而ss DNA不被剪切并与下一个MB杂交,引起二次循环裂解,导致荧光信号积聚,经过多次循环,可使荧光信号放大。在优化出的最佳实验条件下,铀酰离子浓度范围为8.1×10-12mol/L~9.5×10-11mol/L时,体系的荧光变化值呈现较好的线性关系,线性回归方程为ΔF=162.3c(10-11mol/L)+22.01,相关系数r=0.990。根据空白管的标准偏差Sb和标准曲线的斜率k算出LOD为2.4p M。该方法选择性好,灵敏度高于迄今为止已报道的方法。本文第三章建立了非标记DNAzyme构象改变荧光法检测铀酰离子的新方法。实验表明,在p H 5.5 MES缓冲溶液中,当体系中不存在铀酰离子时,SYBR GreenⅠ(SG)能通过嵌入和小沟结合方式与脱氧核酶作用,导致荧光增强;当铀酰离子存在时,DNAzyme的r A碱基处断裂,游离出单链,此时SG与单链DNA作用减弱,荧光信号降低,且体系的荧光强度变化值与铀酰离子浓度在1.73×10–9~4.40×10–8 mol/L范围内呈良好线性关系,线性回归方程为ΔF=108.99c(×10-8mol/L)+79.22,相关系数r=0.990。根据空白管的标准偏差Sb和标准曲线的斜率k算出LOD为5.2×10–10 mol/L。该方法操作简单、选择性好,灵敏度高。本文第四章基于DNAzyme-MB-GO系统,提出了检测铀酰离子的生物传感策略。研究表明,铀酰离子能特异性地与DNAzyme作用,诱导DNA酶的构象发生变化,释放出单链DNA(ss DNA),加入单标记的分子信标(MB),游离出的ss DNA与MB杂交形成双链,随后加入氧化石墨烯(GO),此时未被杂交的分子信标将会被氧化石墨烯吸附,导致荧光背景信号降低。铀酰离子浓度范围为1.35×10–9~2.5×10–8 mol/L和1.03×10–8~1.75×10–7 mol/L时,体系的荧光变化值呈现较好的线性关系,线性回归方程分别为ΔF=20.19c(×10-8 mol/L)+0.13和ΔF=26.59c(×10-7mol/L)+57.36;相关系数分别为r=0.980和r=0.993。根据空白管的标准偏差Sb和标准曲线的斜率k算出LOD为4.06×10–10mol/L。