鉛檢測(cè)中生物化學(xué)技術(shù)的應(yīng)用探討

鄭揚(yáng)

摘 要 鉛既是一種重金屬又是弱金屬，是一種常見(jiàn)的污染元素，它產(chǎn)生的危害波及自然界所有生物體，不僅僅是對(duì)任何動(dòng)物以及植物，還會(huì)造成土壤和水資源的污染，目前，國(guó)際上已經(jīng)將鉛檢測(cè)列為重要的檢測(cè)技術(shù)。鉛檢測(cè)技術(shù)經(jīng)過(guò)多年的發(fā)展已經(jīng)取得很大的進(jìn)步，當(dāng)前應(yīng)用的主要有物理、化學(xué)、生物三個(gè)領(lǐng)域的技術(shù)檢測(cè)方法。本文主要介紹目前在生物領(lǐng)域生物化學(xué)技術(shù)在鉛檢測(cè)方面的應(yīng)用探討。

關(guān)鍵詞 鉛檢測(cè);生物化學(xué)技術(shù);應(yīng)用

引言

傳統(tǒng)的鉛檢測(cè)技術(shù)中比較常見(jiàn)的有原子吸收光譜法、高效液相色譜法、毛細(xì)管電泳法、雙硫腙比色法、溶出伏安法等，這些檢測(cè)技術(shù)雖然檢測(cè)效果比較好，能夠確保結(jié)果的精確度，但檢測(cè)的成本相對(duì)來(lái)說(shuō)比較高，且檢測(cè)技術(shù)操作流程比較復(fù)雜，很難滿足快速檢測(cè)的要求，因此，在一些地方的應(yīng)用推廣比較困難。為提高各個(gè)領(lǐng)域的檢測(cè)水平，迫切需要研究出一種經(jīng)濟(jì)實(shí)用、簡(jiǎn)單快捷的方法。隨著生物領(lǐng)域檢測(cè)技術(shù)的快速發(fā)展，生物化學(xué)技術(shù)取得了進(jìn)步性的突破，它具有很多傳統(tǒng)的物理化學(xué)方法不具備的優(yōu)點(diǎn)，彌補(bǔ)了很多技術(shù)缺陷，在鉛檢測(cè)研究領(lǐng)域得到了廣泛的認(rèn)可。本文主要介紹目前分子信標(biāo)核酸檢測(cè)技術(shù)和免疫檢測(cè)技術(shù)在生物化學(xué)檢測(cè)技術(shù)檢測(cè)鉛離子濃度方面的應(yīng)用現(xiàn)狀。

1分子信標(biāo)核酸檢測(cè)技術(shù)

分子信標(biāo)核酸檢測(cè)技術(shù)作為一種新的核酸檢測(cè)技術(shù)，是一種基于核酸配對(duì)原則和熒光能量共振轉(zhuǎn)移（FRET）設(shè)計(jì)的核酸檢測(cè)技術(shù)，其中分子信標(biāo)是一種以熒光分子的反應(yīng)作為標(biāo)記信號(hào)的寡核苷酸鏈。這種技術(shù)的檢測(cè)關(guān)鍵點(diǎn)是要設(shè)計(jì)一段與特定核酸互補(bǔ)的分子信標(biāo)，呈莖環(huán)狀結(jié)構(gòu)的分子信標(biāo)主要由環(huán)序列和莖部結(jié)構(gòu)組成，技術(shù)檢測(cè)的要點(diǎn)是分子信標(biāo)與靶核酸的特異性結(jié)合，發(fā)生FRET，釋放的熒光分子發(fā)生轉(zhuǎn)移便可以檢測(cè)到熒光信號(hào)，根據(jù)熒光檢測(cè)的強(qiáng)弱程度進(jìn)行具體分析即可獲得鉛離子的檢測(cè)結(jié)果。其主要原因是鉛元素檢測(cè)結(jié)果中濃度的含量與熒光信號(hào)反應(yīng)的大小有直接影響關(guān)系，因此可以便鉛元素的檢測(cè)。

這種檢測(cè)技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)是常溫下即可進(jìn)行穩(wěn)定的檢測(cè)，檢測(cè)比較迅速，對(duì)環(huán)境的要求比較低，限制性影響因素比較少，檢測(cè)鉛離子的最低濃度下限也比較低，能夠適應(yīng)現(xiàn)實(shí)中各種環(huán)境的檢測(cè)應(yīng)用。分子信標(biāo)核酸檢測(cè)技術(shù)的發(fā)展時(shí)間雖然還比較短，但隨著生物化學(xué)技術(shù)理論方面的創(chuàng)新性研究，各種新的技術(shù)得到了飛速的發(fā)展，在分子信標(biāo)核酸檢測(cè)技術(shù)領(lǐng)域各種用于檢測(cè)的傳感器被研究出來(lái)，各種新的實(shí)驗(yàn)方法改進(jìn)了這一技術(shù)，方便了鉛離子的快速精確檢測(cè)。雖然這種檢測(cè)技術(shù)具有很多優(yōu)點(diǎn)但也存在一定的缺陷，就是目前只能滿足單一離子的檢測(cè)，當(dāng)測(cè)試樣品中只有一種離子時(shí)檢測(cè)結(jié)果比較好，一旦出現(xiàn)多種離子就有可能產(chǎn)生交叉反應(yīng)，對(duì)鉛離子的檢測(cè)結(jié)果將有可能產(chǎn)生影響，產(chǎn)生的影響目前還有待進(jìn)一步研究，排除檢測(cè)時(shí)其他離子對(duì)鉛離子檢測(cè)時(shí)的影響也是日后研究中的技術(shù)關(guān)鍵點(diǎn)[1]。

2免疫檢測(cè)技術(shù)

免疫檢測(cè)技術(shù)是基于抗原抗體之間進(jìn)行的特異性反應(yīng)設(shè)計(jì)的生物化學(xué)檢測(cè)技術(shù)，這種檢測(cè)技術(shù)與其他檢測(cè)技術(shù)相比具有較高的靈敏度和特異性，檢測(cè)結(jié)果不受其他因素影響，比較便于直接觀察，目前在應(yīng)用相對(duì)較多的免疫檢測(cè)技術(shù)有酶聯(lián)免疫法和熒光偏振免疫法兩種。

2.1 酶聯(lián)免疫法

酶聯(lián)免疫法即酶聯(lián)免疫吸附測(cè)定法（ELISA）。這種方法的關(guān)鍵是通過(guò)已知的抗原或者抗體與固相載體進(jìn)行吸附作用，在保持活性的前提下，形成具有含有酶作為標(biāo)記的抗原或抗體。其技術(shù)檢測(cè)核心是酶復(fù)合物與抗原或抗體進(jìn)行融合，然后通過(guò)顏色的顯現(xiàn)來(lái)測(cè)定結(jié)果，因結(jié)果中最終結(jié)合物的含量與所測(cè)試標(biāo)本中鉛元素的量直接相關(guān)，所以可根據(jù)反應(yīng)中的顏色變化程度來(lái)對(duì)鉛離子進(jìn)行具體結(jié)果的分析。在進(jìn)行鉛離子檢測(cè)時(shí)，關(guān)鍵點(diǎn)是獲得鉛離子抗原及特異性抗體，目前常用的方法是利用實(shí)驗(yàn)小鼠進(jìn)行免疫反應(yīng)產(chǎn)生抗原和抗體。目前，隨著ELISA試劑盒的創(chuàng)新研究，酶聯(lián)免疫法的檢測(cè)變得越來(lái)越方便，檢測(cè)速度得到了很大程度上的提升，這種試劑盒可提前準(zhǔn)備好酶聯(lián)免疫法檢測(cè)時(shí)所需各種試劑，大大節(jié)約了檢測(cè)時(shí)間。這種檢測(cè)方法的關(guān)鍵點(diǎn)是單克隆抗體檢測(cè)技術(shù)，因此抗原和抗體的獲得技術(shù)難度還是比較大的，檢測(cè)所需成本相對(duì)來(lái)說(shuō)比較高。

2.2 熒光偏振免疫法

熒光偏振免疫法即熒光偏振免疫分析法（FPIA），它能夠?qū)ζ渌镔|(zhì)進(jìn)行定量的分析。這種檢測(cè)技術(shù)主要是通過(guò)檢測(cè)樣品與準(zhǔn)備好的過(guò)量的螯合劑進(jìn)行反應(yīng)，從而得到一種綜合體，然后再與已知濃度的含熒光的綜合體進(jìn)行競(jìng)爭(zhēng)性反應(yīng)，通過(guò)對(duì)多抗上的特異位點(diǎn)進(jìn)行檢測(cè)，然后再利用熒光偏振儀得到檢測(cè)數(shù)據(jù)，最后將得到的分析曲線與已知的標(biāo)準(zhǔn)曲線進(jìn)行對(duì)照，確定鉛離子的檢測(cè)結(jié)果。這種方法相比酶聯(lián)免疫法成本要小得多，技術(shù)檢測(cè)所需消耗的時(shí)間也比較短。這種方法的關(guān)鍵點(diǎn)是螯合劑的創(chuàng)新研究，有了新的螯合劑的技術(shù)研究突破，這種方法將是一種很實(shí)用的方法，但目前螯合劑的研究還有待進(jìn)一步突破。目前研究的這兩種免疫檢測(cè)技術(shù)在檢測(cè)鉛離子方面都存在一個(gè)問(wèn)題，就是因鉛離子的多抗和單抗數(shù)量有限造成的技術(shù)難度問(wèn)題。除此之外，就是突破實(shí)驗(yàn)室的理論研究，提升檢測(cè)技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用，這方面的研究還需要進(jìn)一步優(yōu)化解決措施[2]。

3結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，在鉛離子的生物檢測(cè)技術(shù)方向，目前已經(jīng)取得了很多進(jìn)步性的發(fā)展，在進(jìn)行技術(shù)的創(chuàng)新方面除了解決原有技術(shù)方面的問(wèn)題提出科學(xué)性的解決措施外，增加新的技術(shù)的創(chuàng)新研究，加大各種試劑與傳感器的開(kāi)發(fā)力度也是很好的突破口。特別是近年來(lái)隨著超分子化學(xué)技術(shù)的發(fā)展，各種新型的多功效的傳感器被研發(fā)應(yīng)用到生物化學(xué)技術(shù)領(lǐng)域，形成的超分子鉛離子生物化學(xué)傳感器在新的檢測(cè)技術(shù)研發(fā)上發(fā)揮了很好的作用，其檢測(cè)結(jié)果的速度和靈敏性都有很好的保障，也取得了一定的應(yīng)用效果?？偟膩?lái)說(shuō)，雖然生物化學(xué)檢測(cè)技術(shù)雖然也存在一定的缺陷，但總體來(lái)說(shuō)它在鉛離子的檢測(cè)效率上還是很高的，它比傳統(tǒng)的檢測(cè)技術(shù)的靈敏性要更高、限定性要更小、速度更加快、檢測(cè)更加簡(jiǎn)單便捷、成本相對(duì)要小一些，在鉛金屬的檢測(cè)技術(shù)的發(fā)展中起到很好的推進(jìn)作用，也推動(dòng)了其他技術(shù)領(lǐng)域的創(chuàng)新發(fā)展，具有很好的發(fā)展前景。

參考文獻(xiàn)

[1] 戢太云，張春華，周培. 生物化學(xué)技術(shù)在鉛檢測(cè)中的研究進(jìn)展[J].上海農(nóng)業(yè)學(xué)報(bào)，2010，26（1）：120-123.

[2] 王彥輝.鉛檢測(cè)中生物化學(xué)技術(shù)的研究分析[J].山東工業(yè)技術(shù)，2015，（17）：273.