铅检测中的生物化学技术应用探究

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铅检测中的生物化学技术应用探究

0 前言

在所有的环境污染物种类当中，铅是一种较为常见的元素，其不仅会对人体产生一定的毒害作

用，更会直接危害到动植物的健康与生态环境的平衡。传统的检测方式则更是多种多样，包括

光谱检测、电泳仪、液相色谱检测法和双硫腙对比法等等，尽管传统的检测方法依赖于精密化

学仪器使得检测结果的准确性较高，但其操作流程与检测成本都难以满足多元化的铅检测需

求。因此专家们不断致力于研发更加经济、便利、高效的检测方法，生物化学检测技术由此应

运而生，并且依赖于诸多的优势，使其在当前获得了较为广泛的应用。在此背景下对铅检测中

的生物化学技术应用做进一步的研讨，有利于为促进该技术研究的进一步深入提供一定的参

考。

1 核酸检测技术

核酸检测技术，全称分子信标核酸检测技术，简称 FRET.该技术原理是利用荧光能量共振转移

来进行的化学成分检测技术，通过此方式来获得寡核苷酸探针，使之与特定的核酸相互补充，

在靶分子杂交的生物作用下，形成荧光反应，根据荧光反应的强弱程度来为定量与定性研究的

进行提供参照依据。在 Pb2+（铅离子）检测中，分子信标核酸技术的应用亦是通过上述原

理，在常温下，能够实现 Pb2+的快速检测，有利于削弱温度对探针反应的作用力，同时限制

条件的影响也被弱化。相关研究显示，Pb2+的浓度决定了检测的荧光强度，使用该方式能够检

测出的 Pb2+ 的浓度下限为 1.7×10mol/L.另有学者专门将该技术的研究建立在以脱氧核酶的催化

水解特性基础之上，并以此为依据对该技术进行了系统化的研究，将其应用在了 Pb2+的检测

之中，得出了比较喜人的结果[1].另外，还有的研究中采用双淬灭荧光探针进行检测，主要方

式为以 8-17DNAzyme 的底物链与酶链作为反应基，用荧光基团和荧光淬灭基团对此进行标

记，得出双淬灭荧光探针，促使金属离子如Zn2+、Mg2+、Fe2+等相互作用，通过反应来辅助

酶与底物之间以及酶内部的荧光能量共振转移效应来实现 Pb2+的检测。

2 免疫检测技术

免疫检测技术主要是基于抗体与抗原之间的特异性反应基础上构建的生物化学检测法，其优势

在于灵敏度较高并且特异性较强。鉴于抗体具有着不同的种类，因此免疫检测亦分为单克隆抗

体与多克隆抗体两种，当前常用的检测方式主要有酶联免疫法与荧光偏振免疫法。

其中酶联免疫法属于单克隆抗体检测法，通过合成Pb2+ 抗原用来免疫小鼠。要想获得 Pb2+的

有效抗体，则需要先获得 Pb2+.通过功能的双螯合，获得反应原性，之后再结合螯合剂与载体

蛋白促使其获得免疫原性，在小鼠体内注射之后分离出抗原，进而进行铅检测。很多研究显

示，Pb（II）。CHXDTPA 复合体同掺入Pb2+ 之后的2Cl2 的亲和力明显提升，大约达到25

倍，并且实验证明，Pb2+也是唯一能够提升两者亲和力的金属离子[2].

而荧光偏振免疫法的原理主要是依靠样品中的 Pb2+同过量螯合剂的溶液反应，通过免疫复合

物之间的竞争，获得多克隆抗体当中的特异性，最后用荧光偏振仪进行测定，得出的数据对比

标准曲线，则能够得出 Pb2+浓度。此检测方式应用的便利性已经被很多研究证实，比如有的

研究采用螯合物制备的多克隆抗体在荧光偏振仪当中测出了 138 个土壤样品当中的 Pb2+含

量，荧光偏振免疫同火焰原子吸收光谱法与电感耦合等离子体所测得的与结果相关的系数取值

分别为0.95 与0.92,可见检测的范围较广，并且交叉反应率极低，在确保能够在室内顺利检测

的同时，还能够实现室外检测。并且相比之下，具有着低成本、高速率等优势，应用价值较

高。目前，在生物化学技术的推动下，Pb2+检测的免疫检测水平逐渐升高，虽然优势作用明

显，但弊端也依然存在，最主要的就是体现在抗体数量有限方面，同时，检测过程如何实现从

实验室转移到现实生活当中亦是一个需要进一步解决的问题，还需要避免金属离子之间的交叉

反应影响过大等问题[3].

3 超分子 Pb2+生物化学传感检测技术

在超分子化学技术不断发展的推动作用下，用于检测 Pb2+的多种检测技术已被研发生成。此

方式检测技术主要是通过超分子生物化学传感仪来实现，原理是在离子诱导的作用下使超分子

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摘要：

铅检测中的生物化学技术应用探究0前言在所有的环境污染物种类当中，铅是一种较为常见的元素，其不仅会对人体产生一定的毒害作用，更会直接危害到动植物的健康与生态环境的平衡。传统的检测方式则更是多种多样，包括光谱检测、电泳仪、液相色谱检测法和双硫腙对比法等等，尽管传统的检测方法依赖于精密化学仪器使得检测结果的准确性较高，但其操作流程与检测成本都难以满足多元化的铅检测需求。因此专家们不断致力于研发更加经济、便利、高效的检测方法，生物化学检测技术由此应运而生，并且依赖于诸多的优势，使其在当前获得了较为广泛的应用。在此背景下对铅检测中的生物化学技术应用做进一步的研讨，有利于为促进该技术研究的进一步深入提供一...

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