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1、Colorimetric visualization of Cu 2+ based on Cu2+ -catalyzed reaction and the signal amplification induced by K+-aptamer-Cu2+ complex,2017, 241:498-503,倪瑞栋 讲解 李 颖 PPT制作,摘要,研究背景,实验思路,总结,个人观点,作者介绍,李伟 首都师范大学副教授 领域：物理化学 ，化学工程 研究方向：生物医用纳米材料的制备及应用等 Sensors and Actuators B: Chemica 影响因子：4.758 分析化学二区,研究背景,I
2、ntroduction,1.铜是在人体内和动物体内都是一种重要的元素。 阿尔兹海默症、家族性肌萎缩侧索硬化（ALS）。 2.美国环境保护协会规定铜离子在饮用水中的浓度必需低于20M。 15.63 M 生活饮用水卫生标准(GB5749-2006) 3.当前检测Cu2+手段现状：材料难准备，样品制备困难，消耗时间长，操作复杂，花费昂贵，可信度低。,研究背景,Introduction,1. 近年来离子浓度光学可视化兴起，并且金属离子和DNA共同作用的研究有着很大的潜力。 （S. Kim et al.,2009; D. Prabhakaran et al., 2007） 2.G-quadruplex-
3、Cu2+被证实具有协同催化的能力。（Z. Tang et al.,2007; S. Nakayama et al.,2011） 3.已证实由人的端粒DNA和Cu2+构成的G四链体Cu2+能够催化水中TMB和H2O2的反应。（C.T. Wu et al., 2016）,研究背景,Mechanism,实验思路,650nm,Cu2+（5M）,650nm,原理简化图,OR,图1：文献中实验机理（C.T. Wu et al., 2016）。注：TMB（3,3,5,5-四甲基联苯胺）,Experiment contents,一、最佳条件筛选 1.反应时间 2.DNA浓度 3.K+浓度 二、方法灵敏度实验
4、1.催化能力对照 2.高浓度Cu2+催化能力分析 3.G四链体催化能力分析 三、特异性研究 1.不同金属离子比较 2. Cr3+与Cu2+的区分,实验思路,最佳实验条件的筛选-反应时间,实验思路,图2：加入不同浓度的Cu2+吸收值，在反应120S基本为最佳,最佳实验条件的筛选-DNA浓度,实验思路,图3：DNA浓度在600nM附近，吸收情况最佳。,最佳实验条件的筛选-K+浓度,实验思路,图4：如果K+的浓度太低，不会生成G四链体，导致低的催化能力。当K+浓度为0.1mM时，G四链体铜离子金属酶的催化活力能达到最大值，所以我们选择K+的浓度为0.1mM。,灵敏度比较-催化能力,实验思路,图5：相
5、同浓度下，四链体复合物催化能力最强（蓝线为对照）,灵敏度检验- Cu2+的催化能力,实验思路,图6: 高浓度Cu2+（ M ）级别具有催化能力，且浓度与吸光能力线性相关,灵敏度检验- G四链体的催化能力,实验思路,图7: 四链体（纳摩尔）级别具有催化能力，且浓度与吸光能力线性相关,灵敏度检验-灵敏度比较,实验思路,图8：G四链体的在低浓度（ 0.1M ）时，催化灵敏度远高于铜离子。说明在G四链体铜离子的影响下，有放大比色信号的作用。,特异性研究-不同金属离子,实验思路,图9：有最大的吸收Cu2+0.788， 接下来是 Cr3+0.567，而其余的金属离子的吸收都相当小。,特异性研究-Cr3+与
6、Cu2+的区分,实验思路,图10：利用His（组氨酸）呈现了与Cu2+强大的联系，然而His和Cr3+不会发生络合反应原理。遮盖Cu2+，来确认Cr3+干扰情况。 另可利用三羟乙基胺掩盖Cr3+来检验Cu2+。,其他方法的对比及应用情况,总结,图11：该方法的灵敏度较高（100nM起），且线性范围尚可,实际应用情况,总结,图11：该方法的准确性较优。其中ICP-MS（M）电感耦合等离子体质谱，是金属元素分析的设备。,个人观点,1.本文的阅读让我们对生物无机课程理解更加深入。尤其是G四链体的应用。 2.本文考虑问题的角度，实验设计值得学习。 3.如果能加入对一些机理性（如浓度与灵敏性的探讨），那
7、文章更加全面。 4.创新幅度不大。,Z. Tang, A. Marx, Angew. Chem. Int. Ed. 46 (2007) 7297. S. Nakayama, J. Wang, H.O. Sintim, Chem. Eur. J. 17 (2011) 5691. S. Kim, J.W. Park, D. Kim, I.H. Lee, S. Jon, Angew. Chem. Int. Ed. 48 (2009) 4138. C. Wang, Y. Li, G. Jia, Y. Liu, S. Lu, C. Li, Chem. Commun. 48 (2012) 6232. D.
8、 Prabhakaran, Y.H. Ma, H. Nanjo, H. Matsunaga, Anal. Chem. 79 (2007) 4056. Q.P. Shen, W.H. Li, S.Y. Tang, Y.F. Hu, N. Zhou, Y. Huang, S.Z. Yao, Biosens.Bioelectron. 41 (2013) 663. A. Sadollahkhani, A. Hatamie, O. Nur, M. Willander, B. Zargar, L. Kazeminezhad, ACS Appl. Mater. Interfaces 6 (2014) 176
9、94. C.Y. Lei, Z. Wang, Z. Nie, H.H. Deng, H.P. Hu, Y. Huang, S.Z. Yao, Anal. Chem. 87(2015) 1974. P. Yang, Y. Zhao, Y. Lu, Q.Z. Xu, X.W. Xu, L. Dong, S.H. Yu, ACS Nano 5 (2011)2147. J.Y. Jo, H.Y. Lee, W.J. Liu, W. Olasz, C.H. Chen, D.W. Lee, J. Am. Chem. Soc. 134(2012) 16000. H. Ding, C.S. Liang, K.
10、B. Sun, H. Wang, J.K. Hiltunen, Z.J. Chen, J.C. Shen,Biosens. Bioelectron. 59 (2014) 216. A. Foroushani, Y.C. Zhang, D. Li, M. Mathesh, H.B. Wang, F.H. Yan, C.J. Barrow, J.Hee, W.R. Yang, Chem. Commun. 51 (2015) 2921. R. Wu, S.H. Zhang, J.T. Lyu, F. Lu, X.F. Yue, J.G. Lv, Chem. Commun. 51 (2015)8078.,参考文献,THANK YOU!,
