鉛檢測(cè)中生物化學(xué)技術(shù)的研究分析

段翰林

摘 要 鉛是一種污染性很高的物質(zhì)，對(duì)人體、環(huán)境都有一定的危害作用，一直以來(lái)鉛檢測(cè)技術(shù)都受到科學(xué)界的關(guān)注。傳統(tǒng)鉛檢測(cè)技術(shù)方式多樣，但是檢測(cè)技術(shù)成本高，流程復(fù)雜，在實(shí)際應(yīng)用領(lǐng)域存在很大障礙，難以滿(mǎn)足需求。生物化學(xué)檢測(cè)技術(shù)因?yàn)槠渚薮髢?yōu)勢(shì)，獲得了越來(lái)越多的認(rèn)可。本文對(duì)目前的幾種生物化學(xué)中的鉛檢測(cè)技術(shù)進(jìn)行了對(duì)比分析，綜合比較其優(yōu)劣勢(shì)和發(fā)展前景，以此為新的鉛檢測(cè)技術(shù)的推廣和深入研究提供一定的借鑒。

關(guān)鍵詞 鉛檢測(cè) 生物化學(xué) 研究分析

中圖分類(lèi)號(hào)：O652 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A DOI：10.16400/j.cnki.kjdkx.2017.10.021

鉛是一種常見(jiàn)的污染物，對(duì)所有的生物體，包括人體、動(dòng)物體、植物體都有很大的危害性，甚至是土壤、水源等環(huán)境因素都有一定的危害，因此，檢測(cè)這些物質(zhì)中的鉛含量成為一項(xiàng)重要的技術(shù)。經(jīng)過(guò)多年的發(fā)展，已經(jīng)形成了多種鉛檢測(cè)技術(shù)，這些傳統(tǒng)的鉛檢測(cè)方法可以分為三類(lèi)，分別為物力檢測(cè)法、化學(xué)檢測(cè)法和生物檢測(cè)法。檢測(cè)技術(shù)包含光譜檢測(cè)、電泳儀、液相色譜檢測(cè)、雙硫腙對(duì)比法等，這些檢測(cè)方法檢測(cè)的在檢測(cè)的準(zhǔn)確度上有一定的優(yōu)勢(shì)，準(zhǔn)確性極高，但是檢測(cè)過(guò)程復(fù)雜、費(fèi)用高，在實(shí)際應(yīng)用領(lǐng)域難以展開(kāi)。為解決這一問(wèn)題，相關(guān)方面的研究專(zhuān)家一直在研究成本低、高效、實(shí)用的新的檢測(cè)技術(shù)，在此背景下，生物化學(xué)技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生。生物檢測(cè)技術(shù)擁有諸多優(yōu)勢(shì)，彌補(bǔ)了原有的檢測(cè)的技術(shù)的缺點(diǎn)，在研究和實(shí)踐領(lǐng)域得到了廣泛的認(rèn)可。生物檢測(cè)技術(shù)包括核算檢測(cè)技術(shù)、免疫檢測(cè)技術(shù)以及超分子鉛離子生物化學(xué)傳感檢測(cè)技術(shù)。本文將對(duì)這三項(xiàng)技術(shù)進(jìn)行深入的分析對(duì)比。

1 核酸檢測(cè)技術(shù)

核酸檢測(cè)技術(shù)全名為分子信標(biāo)核算檢測(cè)技術(shù)，該技術(shù)是基于熒光能量共振轉(zhuǎn)移技術(shù)來(lái)進(jìn)行化學(xué)成分檢測(cè)分析，通過(guò)檢測(cè)分析獲得寡核苷酸探針，使之與核算相互補(bǔ)充反映，在生物分子的作用下，形成熒光反映，熒光反映的強(qiáng)弱是鉛離子檢測(cè)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。在分子信標(biāo)核算檢測(cè)技術(shù)中，鉛離子檢測(cè)就是通過(guò)這一原理實(shí)現(xiàn)的。這一檢測(cè)技術(shù)在常溫下也可以實(shí)現(xiàn)，能夠達(dá)到快速檢測(cè)鉛離子的效果，對(duì)環(huán)境要求低，限制性影響減少，易于運(yùn)用到實(shí)際生活當(dāng)中。之所以能夠利用銀光反映的強(qiáng)弱來(lái)檢測(cè)鉛含量，是因?yàn)殂U含量的濃度對(duì)熒光的強(qiáng)弱有影響，這一技術(shù)可以快速方便地檢測(cè)出鉛含量。也有相關(guān)專(zhuān)家講該檢測(cè)技術(shù)研究建立在脫氧核酶的催化水解特征基礎(chǔ)上，并以此為依據(jù)對(duì)該技術(shù)做了進(jìn)一步的研究，將該技術(shù)運(yùn)用與鉛離子的檢測(cè)當(dāng)中，研究結(jié)果顯示，這一方式能夠有效檢測(cè)鉛離子的含量，進(jìn)一步完善了鉛檢測(cè)技術(shù)。還有研究者采用雙淬火熒光探針進(jìn)行鉛含量檢測(cè)，也取得了良好的效果。

目前該檢驗(yàn)技術(shù)仍有一定的缺陷，該技術(shù)只能適用于單一離子的情況，難以避免多種離子之間的交叉反應(yīng)。交叉反應(yīng)是否存在，以及對(duì)鉛離子的檢測(cè)是否產(chǎn)生影響、產(chǎn)生多大影響等問(wèn)題依然沒(méi)有探討，需要后續(xù)的研究者做進(jìn)一步的研究。多離子共存是實(shí)際生活中的常態(tài)，只有明白多離子共存下對(duì)鉛離子檢測(cè)的影響，該技術(shù)才能有運(yùn)用到實(shí)際生活中的潛力。

2 免疫檢測(cè)技術(shù)

免疫檢測(cè)技術(shù)是一種以抗原、抗體之間的特異反應(yīng)為基礎(chǔ)搭建起來(lái)的生物化學(xué)分析方法，與其他檢測(cè)方法相比具有良好的靈敏度和特異性，易于觀察檢測(cè)結(jié)果，不受其他條件干擾，檢測(cè)結(jié)果準(zhǔn)確。該方法根據(jù)抗體種類(lèi)的不同可以分為單克隆抗體免疫檢測(cè)法和多克隆抗體免疫檢測(cè)法，目前成熟的檢測(cè)技術(shù)有酶聯(lián)免疫分析和熒光偏振免疫分析兩種方法。

2.1 酶聯(lián)免疫法

酶聯(lián)免疫法屬于單克隆抗體檢測(cè)法，這種方式通過(guò)合成鉛離子抗原來(lái)免疫小鼠，該技術(shù)的關(guān)鍵就在與獲得鉛離子抗原以及其鉛離子的特異性抗體。特異性抗體需要經(jīng)過(guò)特殊的技術(shù)獲得一種叫做“鉛離子-雙功能螯合劑”的大分子復(fù)合物，然后將這種分子復(fù)合物與載體蛋白結(jié)合起來(lái)進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)獲得鉛離子免疫原性。將該免疫原性在小鼠體內(nèi)注射之后將抗原分離出來(lái)，有了抗原就可以檢測(cè)鉛含量。研究者通過(guò)研究取得了鉛離子的單抗體2C12，該抗體可以用于液體中的鉛檢測(cè)。研究者還將2C12這種抗體與多種螯合劑進(jìn)行結(jié)合，發(fā)現(xiàn)加入鉛離子后2C12與PB（Ⅱ）-CHXDTPA符合的親和力明顯上升，比加入其它離子時(shí)提高了25倍，并且鉛離子在提高這兩種物質(zhì)親和力方面是唯一的金屬離子。此外，通過(guò)競(jìng)爭(zhēng)性檢測(cè)方法檢測(cè)的結(jié)果是，2C12對(duì)在液體中檢測(cè)鉛離子具有極大的有效性。

2.2 熒光偏振免疫法

熒光偏振免疫法主要是依據(jù)樣品中的鉛離子與過(guò)量的螯合劑的溶液反應(yīng)，檢測(cè)該復(fù)合物與已知濃度的復(fù)合物對(duì)比檢測(cè)多克隆抗體中的特異性。然后通過(guò)熒光偏振儀進(jìn)行分析，將檢測(cè)獲得的數(shù)據(jù)與標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比，得到鉛含量的濃度。與單克隆檢測(cè)技術(shù)相比較，多克隆檢測(cè)技術(shù)成本更低、效率更好、耗時(shí)更少，因此在有很大的實(shí)際應(yīng)用潛力，該檢測(cè)方法憑借其極大的便利性受到了多方歡迎。有科學(xué)家采用該技術(shù)在熒光偏振儀中檢測(cè)出了138個(gè)土壤樣品中的鉛含量。該檢測(cè)技術(shù)還有著檢測(cè)范圍廣，交叉反應(yīng)低的優(yōu)點(diǎn)，并且能夠進(jìn)行室外檢測(cè)，極大的較少了鉛離子檢測(cè)的限制。

即使鉛離子檢測(cè)技術(shù)已經(jīng)取得了不錯(cuò)的成就，但目前仍然存在著一些不足之處。最大的問(wèn)題就是關(guān)于鉛的抗體有限，鉛離子與螯合劑較難配合，能夠替代這種螯合劑的替代物又很難尋找，該方面的局限性限制了鉛檢測(cè)技術(shù)的完善和發(fā)展，仍然需要研究者做進(jìn)一步的研究突破。

其次，雖然熒光偏振免疫法在一定條件下可以在室外進(jìn)行，但是在實(shí)際應(yīng)用中仍然存在著很大的問(wèn)題，目前還停留在實(shí)驗(yàn)階段，也需要研究者進(jìn)一步突破實(shí)驗(yàn)室的限制，提升該檢測(cè)技術(shù)的實(shí)用性，滿(mǎn)足生產(chǎn)生活需要。我們相信隨著生物技術(shù)的不斷發(fā)展，鉛離子檢測(cè)技術(shù)將日趨成熟完善。

3 超分子鉛離子生物化學(xué)傳感檢測(cè)技術(shù)

超分子技術(shù)的發(fā)展為鉛離子的檢測(cè)技術(shù)的改革提供了新的機(jī)遇。公共超分子技術(shù)，將鉛離子與一些物質(zhì)進(jìn)行選擇性的結(jié)合，形成新的結(jié)合物質(zhì)，建立鉛離子化學(xué)傳感器。該技術(shù)的原理是離子誘導(dǎo)效應(yīng)引起超分子熒光信號(hào)的變化，熒光信號(hào)是鉛離子含量的重要標(biāo)志。此項(xiàng)技術(shù)具有靈敏度高、可選擇性強(qiáng)，反應(yīng)速度快、準(zhǔn)確度高的優(yōu)點(diǎn)，受到極大的關(guān)注?？茖W(xué)家以聚苯醚為原料研制出了一種可以檢測(cè)鉛離子的化學(xué)傳感器。該傳感器是檢測(cè)鉛離子的核心要素，后經(jīng)過(guò)一些科學(xué)家的改進(jìn)，利用該傳感器檢測(cè)鉛離子的范圍大大延伸，敏感度更高，并減少了其他物質(zhì)對(duì)該檢測(cè)結(jié)果的影響，但是并未完全消除。之后，又有科學(xué)家繼續(xù)對(duì)該技術(shù)進(jìn)行完善和改進(jìn)，開(kāi)發(fā)出了新的傳感器，加強(qiáng)了原傳感器的特異性，大大降低其他因素對(duì)檢測(cè)結(jié)果的干擾，提高了檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)。此外，該檢測(cè)技術(shù)也可以在液體中進(jìn)行鉛離子檢測(cè)，也可以檢測(cè)土壤中的鉛離子濃度，這些檢測(cè)技術(shù)在實(shí)際應(yīng)用中得到了很好的效果。

該檢測(cè)技術(shù)具有非常明顯的優(yōu)勢(shì)，成分發(fā)揮了郵寄高分子結(jié)構(gòu)變化多、數(shù)量大、靈敏度高、反應(yīng)快的優(yōu)點(diǎn)，但是其特異性與其他技術(shù)相比處于弱勢(shì)地位，在鉛離子檢測(cè)中無(wú)法更好的排出其他金屬離子的干擾，還需要研究者做進(jìn)一步的研究，深入完善該技術(shù)。

4 小結(jié)

鉛檢測(cè)技術(shù)在實(shí)際生產(chǎn)生活中有很大的需求，傳統(tǒng)的檢測(cè)技術(shù)存在著一定的缺陷，隨著生物技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展，產(chǎn)生出了一種全新的鉛檢測(cè)技術(shù)—生物檢測(cè)技術(shù)。生物檢測(cè)技術(shù)與原有的檢測(cè)技術(shù)相比較具有成本低、限制少、靈敏度高、速度快的優(yōu)點(diǎn)，受到研究者的歡迎。目前已有的生物鉛檢測(cè)技術(shù)有三種，上文中我們分別對(duì)這三種技術(shù)的原理、優(yōu)缺點(diǎn)進(jìn)行的分析。除了以上三種技術(shù)外，還有其他的檢測(cè)技術(shù)。近幾年來(lái)環(huán)境問(wèn)題日趨嚴(yán)重，人們對(duì)環(huán)境的要求也越來(lái)越高，在這樣的環(huán)境下，鉛檢測(cè)技術(shù)作為污染檢測(cè)的重要方法之一更是受到來(lái)自多方的關(guān)注。鉛檢測(cè)技術(shù)對(duì)于整理環(huán)境，減少污染，加強(qiáng)環(huán)保監(jiān)督具有重要意義。鉛檢測(cè)技術(shù)的發(fā)展離不開(kāi)其他技術(shù)的發(fā)展，如生物化學(xué)技術(shù)和超分子技術(shù)等。這些技術(shù)的發(fā)展必然會(huì)推動(dòng)鉛檢測(cè)技術(shù)的快速發(fā)展。這些技術(shù)目前在實(shí)際應(yīng)用領(lǐng)域仍然存在著諸多問(wèn)題，實(shí)際應(yīng)用中限制性條件太多，檢測(cè)技術(shù)的有效發(fā)揮受到影響。因此研究者需要繼續(xù)深入研究，克服這些檢測(cè)技術(shù)中存在的檢測(cè)器受環(huán)境影響性能不穩(wěn)定，重復(fù)性較差，有效性低等問(wèn)題，簡(jiǎn)化技術(shù)難度，減少環(huán)境影響因素，加強(qiáng)穩(wěn)定性，使得該技術(shù)能夠被大多數(shù)人使用和接受，達(dá)到大眾化、生活化的目標(biāo)。

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