El nanosistema fluorescente sensible detecta iones de uranilo radiactivos

El nanosistema fluorescente sensible detecta iones de uranilo radiactivos


Debido a su fuerte toxicidad, la medición sensible y precisa del ion uranilo (UO22+) en muestras de agua es de gran interés. recientemente Revista de Microquímica Paper se centra en la creación de un nanosistema único y eficiente basado en ADNzima y óxido de grafeno (GO) para la detección de iones de uranilo fluorescentes.

El nanosistema fluorescente sensible detecta iones de uranilo radiactivos​​​​​​

​​​​​​Estudio: un nanosistema inteligente de ADNzima/óxido de grafeno para la detección fluorescente de iones de uranilo con alta sensibilidad y selectividad. Fuente de la imagen: Kunertus/Shutterstock.com

Impactos ambientales de los iones de uranilo (UO22+)

El uranio ahora se usa ampliamente tanto en el sector civil como en el de defensa. ion uranilo (UO22+), el estado químico más estable del uranio en el agua, es un importante contaminante no degradable que representa una amenaza significativa para los ecosistemas y la salud humana debido a su alta toxicidad bioquímica. Como resultado, UO se detecta a nivel de traza22+ en muestras de agua (por ejemplo, agua potable, agua del grifo, etc.) es de vital importancia.

La detección por análisis elemental, espectrometría de difracción de electrones, espectrometría de masas y otras técnicas se pueden utilizar para determinar UO22+. No obstante, estos enfoques tienen inconvenientes inherentes, como aparatos grandes, costos elevados y procedimientos operativos complicados, que limitan su aplicabilidad en la detección in situ de iones de uranilo.

Ffluorescencia Método de detección: el futuro de la detección de iones de uranilo

La fluorescencia, la colorimetría, la fotocatálisis, la electroquimioluminiscencia y otras técnicas de detección simples son prometedoras para la determinación de UO22+ en sistemas acuosos. En particular, el enfoque de fluorescencia ha ganado popularidad en los últimos años debido a sus ventajas inherentes, como B. excelente sensibilidad, bajo consumo, estructura simple y movilidad, despertó gran interés.

Se han desarrollado varios detectores de fluorescencia basados ​​en compuestos orgánicos, puntos cuánticos y estructuras organometálicas (MOF) para UO con diferentes teorías de funcionamiento.22+ Reconocimiento. Sin embargo, debido a la complejidad de las muestras, la sensibilidad es uno de los principales obstáculos en la detección práctica de RO22+. El desarrollo de sensores de fluorescencia innovadores con excelente especificidad y sensibilidad para la detección de iones de uranilo sigue siendo de suma importancia.

ADNzima y óxido de grafeno para Ffluorescentepercepción

Debido a su excelente especificidad, las ADNzimas se evalúan cada vez más como biosensores interesantes para varios iones metálicos. Las ADNzimas son un tipo de ácido nucleico activo que tiene propiedades catalíticas excepcionales. Las ADNzimas podrían activarse selectivamente en presencia de un cofactor de ion metálico específico para romper la hélice del sustrato de ADN en dos piezas de ADN monocatenario (ssDNA).

El óxido de grafeno (GO), un nanocompuesto bidimensional (2D) clásico, se ha utilizado ampliamente en los últimos años como un extintor altamente eficiente en detectores de fluorescencia para una variedad de objetivos. A diferencia de los extintores anteriores que están marcados covalentemente en las ADNzimas, GO actúa como un extintor sin etiquetas, evitando la costosa técnica de etiquetado de doble extintor.

Un nuevo nanosistema para la detección de iones de uranilo

Los investigadores describieron un nanosistema único e inteligente de DNAzyme/GO para medir de manera específica y precisa la UO22+ en este trabajo. La versión abreviada del UO original22+ La ADNzima específica utilizada como plataforma sensora y las diferentes asociaciones entre GO y ADN con diferentes estructuras son las principales características de este nanosistema fluorescente. Este nanosistema se usó efectivamente como un sistema prototipo para UO22+ Identificación en muestras de agua ambiente.

Conclusiones clave del estudio

El nanosistema desarrollado difiere significativamente de los sensores de fluorescencia basados ​​en DNAzyme anteriores para RO22+ en su compañia La modificación de la ADNzima es crucial para el nanosistema sensor de iones de uranilo propuesto en el presente estudio. La alentadora promesa del nanosistema producido para RO22+ La detección puede estar relacionada con la capacidad de extinción de la superfluorescencia de GO, que reduce la intensidad de la fluorescencia de fondo.

El nanosistema fluorescente presentado se puede utilizar para la detección de encendido UO22+ en un amplio rango dinámico con un rango de concentración de 25 pM debido a la fuerte especificidad de la ADNzima hacia UO22+, alta precisión del método de fluorescencia y capacidad de extinción superior de GO. La concentración óptima de GO fue de 5 mg L-1que dio el aumento más fuerte de fluorescencia y, por lo tanto, se eligió como el nivel ideal.

perspectivas de futuro

la OU22+ La composición en los sitios de muestra obtenidos por el nanosistema de detección de fluorescencia propuesto fue consistente con los valores obtenidos del método de espectroscopia de masas de plasma acoplado inductivamente (ICP-MS). Esto demuestra la probable funcionalidad del nanosistema propuesto para RO22+ Identificación en sistemas acuosos reales.

Este estudio también presentó un término alternativo para la detección de fluorescencia de UO22+ y proporciona una técnica amplia que se puede utilizar en el futuro para construir una variedad de detectores de fluorescencia basados ​​en enzimas de ADN.

referencia

Cheng, C. et al. (2022). Un nanosistema inteligente de ADNzima/óxido de grafeno para la detección por fluorescencia de iones de uranilo con alta sensibilidad y selectividad. Revista de Microquímica. Disponible en: https://doi.org/10.1016/j.microc.2022.107596

Descargo de responsabilidad: Las opiniones expresadas aquí son las del autor, expresadas en su propia capacidad y no representan necesariamente las opiniones de AZoM.com Limited T/A AZoNetwork, el propietario y operador de este sitio. Este descargo de responsabilidad forma parte de las condiciones de uso de este sitio web.

Related post

Nanosensor de grafeno detecta biomarcadores a través de lágrimas

Nanosensor de grafeno detecta biomarcadores a través de lágrimas

En un reciente artículo publicado en la revista TalantaLos investigadores demostraron un nuevo enfoque para permitir la detección específica de biomarcadores…
Nuevo y potente sustrato SERS para la detección de iones de metales pesados

Nuevo y potente sustrato SERS para la detección de…

Un estudio publicado recientemente en la revista Ciencia de los materiales en el procesamiento de semiconductores describe un método eficaz para…
Baterías de iones de litio que duran más en frío extremo

Baterías de iones de litio que duran más en…

Una batería de iones de litio fabricada con un material de ánodo a base de carbono lleno de baches mantuvo su…

Leave a Reply

Tu dirección de correo electrónico no será publicada.