利用新型局域表面等离子体共振生物传感器实现汞离子的超灵敏、高选择性检测 徐文宇、 张远夫、 刘亚奇、 李乐凯、 邵先峰、 李新志、 陈雪如、 张先西

《Sensors》：Ultrasensitive, Selectivity Detection of Mercury Ion Using a Novel Localized Surface Plasmon Resonance Biosensor Wenyu Xu, Yuanfu Zhang, Yaqi Liu, Lekai Li, Xianfeng Shao, Xinzhi Li, Xueru Chen and Xianxi Zhang

　　

摘要

水银离子是一种具有高毒性和生物累积性的重金属污染物，即使在微量浓度下也会对人类健康和生态系统造成严重威胁。因此，开发高灵敏度和选择性的水银离子分析方法对于保护环境完整性和人类健康至关重要。在本研究中，合成了4-巯基吡啶功能化的金纳米粒子（4-MPY-AuNPs），并将其固定在石英Slides上，制备了一种局域表面等离子体共振（LSPR）传感器。利用4-MPY中的吡啶氮原子与Hg²⁺之间的选择性配位作用，该LSPR传感器能够实现高特异性的Hg²⁺检测。此外，将微量4-巯基吡啶功能化的AuNPs注入流动池后，可以在原位形成AuNP–Hg²⁺–AuNP三明治结构，从而提高传感器的灵敏度。在优化条件下，该方法表现出1 × 10^?9–6 × 10^?7 mol L^?1的线性动态范围，相关系数（R²）为0.9917，检测限（LOD）为3.2 × 10^?10 mol L^?1；该方法的检测限比现有Hg²⁺检测方法的检测限低一个数量级。该方法具有高选择性、高灵敏度和低成本，并且不需要标记物，因此在环境应用中展现出巨大潜力。