题目：基于纳米金粒子的光学分析新方法研究

纳米金分散状态呈红色，团聚以后变为蓝色。基于上述原理的纳米金比色法因其具有简单、快速、无需大型仪器等优点而备受关注，已成为当前分析化学热点研究领域之一。纳米金比色法主要通过纳米金的颜色变化来响应待测物，当待测物存在时可以改变纳米金粒子的间距，使其在分散态和聚集态之间转变，纳米金溶液的颜色也随之发生变化，试验结果可以用肉眼直接观测。我们利用纳米金的这种性质建立了三种无需修饰的纳米金比色新方法，具体工作如下：
一 基于核酸适配体的非标记型纳米金比色法检测Hg2+
基于单链DNA(ss-DNA)和双链DNA(ds-DNA)对纳米金粒子的作用不同，本文建立了一种简单、灵敏的检测Hg2+的新方法。Hg2+的核酸适配体是富含T碱基的ss-DNA，它能够保护纳米金在高浓度盐的存在下不发生团聚；当Hg2+存在时，Hg2+与其核酸适配体相结合，适配体中的T碱基和Hg2+形成T-Hg2+-T结构，从而使ss-DNA发生折叠，不能与纳米金发生相互作用，此时高浓度的盐会引起纳米金的团聚(纳米金由红色变为蓝色)。试验结果显示，用肉眼可以直接观测到1 μmol/L Hg2+存在时纳米金溶液颜色的变化；用分光光度法检测时，检出限为0.6 nmol/L。该方法的特异性很强，常见的金属离子(K+、Ba2+、Ni2+、Pb2+、Cu2+、Cd2+、Mg2+、Ca2+、Zn2+、Al3+、Fe3+)均不产生干扰。
二 以Cu2+为交联剂的纳米金比色法检测半胱氨酸
半胱氨酸可以通过巯基自组装到纳米金表面，而且半胱氨酸可以与Cu2+形成2:1的络合物。以Cu2+为交联剂，半胱氨酸可以使纳米金发生团聚。纳米金溶液由红色变为蓝色，可以通过目视或分光光度法对半胱氨酸进行定量检测。试验结果显示，目视比色法可以检测到10 μmol/L半胱氨酸；用分光光度法可以检测到10 nmol/L半胱氨酸。该方法具有很高的选择性，其它常见氨基酸和一些含巯基化合物(例如谷胱甘肽、巯基乙酸、巯基乙醇)均不干扰测定，并且在常温下15 min即可完成一次检测。与传统的检测方法相比，无需依赖于大型仪器，可直接用肉眼观察，是一种低成本、简便快捷的检测方法。
三 基于直接交联纳米金比色法检测牛奶中的三聚氰胺
直接交联纳米金比色法无需加入交联剂，也不需要修饰纳米金，直接利用待测分子的性质，将纳米金粒子交联在一起，使纳米金粒子团聚变蓝。三聚氰胺分子中含有三个氨基，当纳米金粒子存在时，氨基和纳米金粒子发生非共价的吸附；三聚氰胺分子之间则通过氢键相连，使其发生团聚。基于此性质，建立了一种检测牛奶中三聚氰胺的新方法。试验结果表明，肉眼直接观测可以检测到牛奶中5.0´10-3 g/L (5.0 ppm)的三聚氰胺；用分光光度法可检测到牛奶中2.0´10-3 g/L (2.0 ppm)的三聚氰胺。该方法完全可以达到国家标准的要求，并且在15 min内就可完成一个样品的检测。本法步骤简单、无需大型设备，适合做现场检测。