荧光粉检测(共12篇)
荧光粉检测 篇1
0前言
Eu2+激活或Eu2+和Mn2+共激活的碱土多铝酸盐单峰和双峰蓝色荧光粉, 简称BAM:Eu和BAM:Eu, Mn, 被广泛用于节能荧光灯和PDP平板显示器中[1,2]。BAM蓝色荧光粉问题受到人们关注[3,4]。用于节能荧光灯中的BAM:Eu, Mn不仅可提高光效, 而且也可改善显色性。但相对灯用三基色其它荧光粉而言, 存在较多问题, 如光衰较大、热稳定性和一致性差。
通常所言的双峰蓝色荧光粉的组成 (Ba、Sr) MgAl10O17:Eu, Mn比较复杂。由高温固相反应合成的荧光粉所使用的各个元素的氧化物、碳酸盐等盐类的物理化学性质各不相同, 且某一组成元素偏离将可能导致该荧光粉的晶体结构和性质发生变化。因此, 在生产的产品中, 如何保证该产品具有优良的品质和一致性、特性显得非常重要。
在线检测产品的物理性质是一种合适方法。本文介绍对自动窑炉生产线上产生的BAM:Eu, Mn进行在线检测, 主要对产品不同部位 (表层、上部、中部、下部) 样品的一次发光特性进行仔细检测和分析。发现表层和上部样品与中部、下部存在明显差异, 是由于Mn2+浓度分布不均造成的。
1 实验
BAM:Eu, Mn产品经高温灼烧、还原热处理获得。在制备好的BAM:Eu, Mn的生产线上, 随机抽取一个上直径10 cm, 底部直径6.5 cm, 高12 cm盛有产品的圆柱形坩埚。该坩埚可装载600~800 g原料。将坩埚中已制备成的产品取出, 并从产品的表层、上、中和下不同部位取出实验用样品, 该样品不经任何处理。
采用浙大三色仪器公司提供的SPR—920D荧光粉光色参数, 综合分析系统检测不同部位荧光粉样品, 在254 nm激发下, 并在相对条件下记录样品的发射光谱、色坐标x和y值等重要参数。
2 结果和讨论
上、中、下三个不同部位样品在254 nm激发下的发射光谱分别如图1、图2和图3所示。光源的共同特点是由一个强的发射峰451 nm的Eu2+发射带和一个相对较低的发射峰515 nm的Mn2+发射带叠加组成。但是人们发现, 上部样品的发射光谱 (图1) 、中部和下部样品的发射光谱 (图2、图3) 呈现显著差异。图1中Mn2+发射带的相对强度和积分面积减小。扣除Eu2+蓝带的本底后, 515 nm (Mn) 与451 nm (Eu) 峰值相对强度比分别为0.26 (上部) 、0.41 (中部) 及0.41 (下部) 。人们知道, 在一个最佳激活剂浓度范围内, 发光强度随激活剂浓度增加而增强。这清楚指出, 上部样品中Mn2+浓度比中部和下部减少许多, 导致Mn2+带发光强度大大减弱;而中部和下部Mn2+浓度接近, 它们的光色参数基本一致。
为了证实这一结果, 我们又进行另一组类似实验。从同一产品中的表层、上、中、下不同部位分别取出样品进行在线检测。这里仅给出如图4所示的表层样品的发射光谱及图5所示的上部样品的发射光谱。其结果和上述图1一致。其中中部、下部结果和图2及图3一致。表层样品中Mn2+的发射强度更低, 这表明表层Mn2+浓度更低。
上述发射光谱变化结果, 必将导致样品的色品坐标出现很大变化。表1列出同一坩埚产品中不同部位样品的色品坐标和值。人们发现值变化不大, 而值相差很大。表层和上部的值偏低, 而中部和下部一致。这意味着随Mn2+离子浓度减少, 515 nm发射带强度减弱, 在CIE蓝绿区色坐标图上表现为y值下降。这和它们的发射光谱变化是一致的。表1中还列出同一窑炉灼烧后由数十个坩埚的产品以其混合后样品的色品坐标和值。其值相同, 值比中部和下部样品稍低些, 大约低1%~2%。这是混有少量不合格的表层和上部样品造成的。
产品中不同部位样品的发射光谱和色品坐标值是有差异的, 这应该引起人们的重视。
BAM:Eu, Mn中还含有一定量的Sr2+取代部分Ba2+, 可使发射光谱向长波移动, 提高效率。本实验中蓝带的长波是否有变化, 由于检测仪器功能限制暂无确认。实验中检测仪记录的谱带半高宽分别为51.7 nm (上部) 、51.8 nm (中部和下部) 。这难以说明样品中不同部位中Sr含量有差异, 若有也是很小的。
不同部位样品晶体结构经X射线衍射 (XRD) 检测, 它们没有本质上差异。它们的值、2和相对衍射强度均有差异, 但很接近, 不在此叙。
3 结论
BAM∶Eu, Mn, 被广泛用于节能荧光灯中, 不仅可提高光效, 而且也可改善显色性。因此确保BAM Eu, Mn的质量和产品一致性是很重要的。本文着重介绍在线检测BAM∶Eu, Mn同一产品中不同部位 (表层、上、中、下) 样品, 在254 nm激发下的发射光谱和色品坐标、值变化结果。发现产品的表层和上部样品的发射光谱和色品坐标值与中部和下部样品呈现显著差异。前者的Mn2+带发射强度比后者明显偏低, 且值也比后者低。这是由于表层和上部样品中Mn2+浓度比中部、下部减少所致, 导致产品的均匀性不一致。这些结果对指导生产和提高产品质量是有意义的, 对研发和生产多组份发光材料也是有益的。
参考文献
[1]徐叙瑢, 苏勉曾.发光学与发光材料[M].北京:化学工业出版社, 2004, 10.
[2]W.M.Yen, S.Shionaya and H.Yamamoto, 《Phosphor Handbook》Second Edition, CRC press, 2007.
[3]H.Yoshida, T.Yamazari, H.ToyShimaet.al, J.Electrochem.soc., 2007, 154 (7) :J196-J200.
[4]Z.H.Zhang, Y.H.Wang, Mater.Lett., 2007, 61:4128-4130.
荧光粉检测 篇2
荧光光谱法检测非水体系中蒽和芘
用荧光光谱法检测建立了非水体系中蒽和芘的.测试方法,蒽和芘的检测线性范围分别为5.6×10-9-2.8×10-6mol/L和4.9×10-8-1.47×10-6mol/L,相关系数为0.99959和0.99822,检出限分别为0.356ng/mL,5.230ng/mL.回收率分别为86.61%-98.66%和96.60%-115.80%.考察了常见离子,时间以及温度对荧光强度的影响,结果表明,常见离子对分析检测干扰均不大,可忽略.在2h、5-55℃温度范围内,对荧光强度影响较弱,故此分析检测方法对温度的适应范围较宽.方法可直接用于食品、饮料、酒产品等非水体系中的蒽和芘的测定.
作 者:陈亮 迟燕华 尚丽平王晗 CHEN Liang CHI Yan-Hua SHANG L-Ping WANG Han 作者单位:西南科技大学材料科学与工程学院信息工程学院,四川省绵阳市涪城区青龙大道中段59号,621010刊 名:光谱实验室 PKU英文刊名:CHINESE JOURNAL OF SPECTROSCOPY LABORATORY年,卷(期):26(2)分类号:O657.32关键词:荧光光谱法 葸 芘 非水体系
荧光粉检测 篇3
关键词:水;砷;原子荧光光谱法
前言
水体中的砷,通常以无机状态存在,有三价砷As(III)和五价砷As(V)两种化学价态。根据联合国儿童基金会2009年4月5口在达卡发布的新闻公报,全世界约有6000万人饮用水受砷污染,其中80%在亚洲。水中砷随着食物链不断富积会危害人畜健康。砷污染中毒事件或导致的公害病已屡见不鲜。因此,研究水中砷的检测方法,对于查清环境危害、防止土壤中辐射污染,保护居民健康都有着十分重要的意义。
砷的测定方法很多化学法主要有砷斑法和银盐法,仪器分析方法主要有氢化物原子荧光法、石墨炉原子吸收法、电感耦合等离子体原子发射光谱法或电感耦合等离子体质谱法。这些方法的检出限除砷斑法,其他方法均能满足饮用水中砷的限量指标要求。其中氢化物发生原子荧光法由于操作简便、灵敏度高,首次被列为新国标[3]。
1.实验方法及原理
酸性条件下,三价砷与硼氢化钠反应生成砷化氢,由氩气带人石英原子化器中受热分解为原子态砷,在特制砷空心合阴极灯的照射下,基态砷原子被激发至高能态,在去活化回到基态时,发射出特征波长的荧光,通过检测原子荧光的相对强度,利用一定浓度范围内,荧光强度与溶液中砷的含量呈正比的关系,计算样品溶液中砷的含量。
1.1主要检测设备
AFS9700双道原子荧光光度计;砷空心阴极灯;高纯氩气。
1.2药品和试剂
所用水均为纯水,试剂为优级纯。
砷标准储备液(1000mg/L):国家标准物质研究中心。
载流:盐酸(5%)。硫脲-抗坏血酸混合液:称取硫脲、抗坏血酸各5.0g,用水溶解后,稀释至100mL,混匀。
2.条件优化
2.1仪器条件优化
2.1.1灯电流对荧光强度的影响
如图1所示,随着灯电流的增加,荧光强度增大,灯电流低时荧光强度低且不稳定,但灯电流过高会严重影响灯的寿命。选择砷灯电流60mA,可以得到很好的线性和灵敏度。
2.1.2载气流速对荧光强度的影响
载气流速过低难以迅速将氢化物带入石英炉,载气过高容易冲稀原子的浓度。试验表明(图2),砷测定时,选择载气流量为400~500mL/min,均可满足试样测定要求。本着节约的原则选择载气流量为400mL/min。
2.1.3原子化器高度对相对荧光强度的影响
原子化器高度原子化器与试样的原子化率有关,从图3可看出,原子化器观测高度5~12mm时,砷的相对荧光强度变化不大,高度为8mm时荧光强度较高,因此砷测定选用高度为8mm[4]。
2.2分析条件的优化
2.2.1预还原剂的选择
无机砷的形态以三价和五价存在,而五价砷不易形成挥发的砷化氢,直接用硼氢化钾还原不完全,造成结果偏低。本文采用硫脲-抗坏血酸作为预还原剂,将高价态砷还原为三价砷需要一定的反应时间。从图4得出,当浓度在10%以上时,砷的荧光强度变化不大。因此测砷时可选择预还原剂的浓度为10%即可。
2.2.2盐酸浓度的选择
氢化物反应需要有适宜的酸度,从图5得出,当盐酸浓度在5%~10%范围时,砷的荧光强度变化不大。因此测砷时可选择盐酸载液的浓度为5%即可。
2.2.3NaBH4浓度的选择
从图6可以看出砷在硼氢化钠浓度大于1%时才有较大的荧光强度,这是由于砷需要生成砷化氢才能被载气带入原子化器,因此必须有足够的硼氢化钠,但浓度不宜过高(过高会稀释氢化物浓度),选用硼氢化钠浓度为2%即可。
2.2.3标准曲线的制作
标准曲线:移取0.1mg/L的砷标准工作液0.00、0.25、0.50、1.00、2.00mL于25mL容量瓶中,用硝酸溶液(1+9)稀释至刻度,摇匀,所得校准曲线浓度为0、1.0、2.0、4.0、8.0、ng/mL。加入5.0mL盐酸,5.0mL5%的硫脲+抗坏血酸,定容,摇匀,静置30min,上机测定。
2.2.4测定
开机后先预热30min,根据优化好的仪器条件测量标准系列,绘制校准曲线,然后进行样品测量。
3.结果讨论
3.1分析数据的质量监控
对于本次试验可靠性及可行性,本文对其准确度、精密度、检出限、回收率进行考核,做了以下实验:
3.1.1方法准确度及精密度
取同一样品五份进行测定。数据如下图,结果表明,As的标准偏差均在误差要求范围内,As的相对标准偏差为0.8%~2.1%(n=5)。所以本方法结果可靠。
3.1.2方法检出限及线性范围
调试仪器,预热0.5h,以5%HCl溶液作为载流,20g/LNaBH4溶液作还原剂。加入盐酸和预还原剂,连续测定空白溶液11次,求得空白荧光值的标准偏差,后建立标准曲线。用3倍空白荧光值的标准偏差除以标准曲线斜率即得出仪器的检出限(仪器进样量为1mL):按DL=3S/K(其中S为空白溶液11次测得标准偏差,K为校准曲线斜率)计算。结果求得:As的检出限为0.206ng/mL。其线性范围为0~60ng/mL。
3.1.3加标回收实验
用本方法对不同样品进行测定,回收率=(加标测定值-样品原含量)/标准加入量·100%,同时按样品溶液的制备方法分别按1ng/mLAs浓度加入标准溶液进行加标回收实验,结果见表4所示:
通过以上几个实验,测得砷的相对标准偏差0.72%~1.07%,方法检出限为0.206ng/mL,回收率为97.8%~102.8%。
3.1.4校准曲线
用配制好的标准溶液上机测定,然后以试剂含量为横坐标,荧光值为纵坐标,做出标准曲线,再加上3.1.2的实验,得出线性范围以及检出限。
4.结论
1)经实验结果表面:双道原子荧光仪器条件在下表条件下:
灯电流/mA负高压/V原子化器高度/mm载气/(mL/min)测量方式读数方式
652808400标准曲线峰面积
在载液浓度(盐酸)5%,还原剂(硼氢化钠)浓度2%时,预还原剂浓度为10%。可得砷的相对标准偏差为0.72%~1.07%,方法检出限为0.206μg/L,回收率为97.8%~102.8%。
参考文献:
[1]中华人民共和国国家标准.生活饮用水卫生标准[S].GB5749-2006.北京:中国标准出版社,2007.
[2]中华人民共和国国家标准.生活饮用水标准检验方法-金属指标[S].GB/T5750.6-2006.北京:中国标准出版社,2007.
[3]程晓天,张峰峰,高建国等.氢化物发生-原子荧光光谱法分析饮用水中不同价态的无机砷[J].中国地方病学杂志,2006,25(1):99—101.
[4]冯建梅.原子荧光法测定饮用水中砷[J].山西化工,2006(6):36—37.
荧光试剂检测微小卵巢肿瘤 篇4
日本东京大学科研人员开发了一种无色透明的“g Glu-HMRG”的荧光试剂,g Glu-HMRG与卵巢癌细胞中的“β-半乳糖苷酶”发生反应后,就会发出强烈荧光。以此可以早期鉴别正常组织与卵巢癌肿瘤经动物实验证实,当向患有卵巢癌的实验鼠喷洒g Glu-HMRG荧光试剂后,存在癌细胞的癌肿瘤在数分钟后就能发出非常明亮的荧光,用肉眼便可观察到,能高精度检测出1 mm以下的微小癌肿瘤。术者只要以荧光为标记,就能成功切除了癌肿瘤。
由于在检测癌肿瘤时只需喷洒微量的试剂,所以副作用很小。至于g Glu-HMRG荧光试剂的精确度和安全性还需进一步验证,目前还未开展临床试验。
荧光粉检测 篇5
硝基芳烃爆炸物检测用荧光传感聚合物研究进展
使用荧光传感方法对硝基芳烃类爆炸物进行检测是当前研究的热点.在近年来用于检测的荧光聚合物中,侧链羟基型芴类聚合物对TNT的.荧光淬灭效率最高,达到50%(20 s);蝶烯基聚对苯乙炔撑型聚合物对DNT的荧光淬灭效率最高,达到75%(10 s).在国内外科研现状分析的基础上,提出了我国产业化道路发展方向的建议,对有前景的聚合物结构特点进行了点评.引用文献16篇.
作 者:赵前进 傅丽强 梁立 潘智勇 张聪 熊海洋 吴中伟 ZHAO Qian-jin FU Li-qiang LIANG Li PAN Zhi-yong ZHANG Cong XIONG Hai-yang WU Zhong-wei 作者单位:北京航天试验技术研究所,雷特公司,北京,100074 刊 名:精细化工 ISTIC PKU英文刊名:FINE CHEMICALS 年,卷(期): 26(12) 分类号:O647 关键词:荧光传感 荧光淬灭效率 光纤探针 灵敏度 功能材料 fluorescent sensor fluorescence quenching efficiency fiber-optic probe sensitivity functional materials荧光粉检测 篇6
摘要:原子荧光光谱法在化探样品分析中至关重要,本文从实际测试角度出发,结合一线实验室多年操作经验,对于原子荧光检测化探样品出现的常见问题介绍几种有效的解决方案。
关键词:原子荧光光谱法;化探;检测;解决方案
1. 前言
原子荧光光谱法是目前地质找矿化探分析的重要手段之一,它起源于20世纪60年代中期,具有原子吸收和原子发射光谱两种技术的优势,其测试线性范围宽,可多元素同时分析。砷、锑、铋、汞、硒、碲、锡、锗、铅、锌、镉等元素是环境保护、卫生防疫、城市用水和地质普查的必测项目,这些元素当与合适还原剂(如硼氢化钾等)发生反应时,砷、锑、铋、硒、碲、锡、锗、铅等可形成气态氢化物,汞可生成气态原子态汞,镉、锌可生成气态组分,这是氢化物发生进样的原理基础[1]。早在20世纪80年代初,氢化物发生—原子荧光光谱法就引起了人们的普遍注意。在国内无极放电灯原子荧光基本满足了我国地质普查的需要。随着国内空心阴极灯激发光源的研制成功及供电方式的改善,使原子荧光这一方法更加完善和稳定。
原子荧光是原子蒸气受具有特征波长的光源照射后,一些自由原子被激发跃迁到加高能态,然后失活回到某一较低能态而发射出特征光谱的物理现象。当激发辐射的波长与产生的荧光波长相同时,称为共振荧光,它是原子荧光分析中最重要的分析线。另外还有直跃线荧光,阶跃线荧光,敏化荧光,阶跃激发荧光等各种元素都有其特定的原子荧光光谱,根据原子荧光强度的高低可测得试样中待测元素含量,这就是原子荧光光谱法的基本原理[2]。大部分原子荧光光度计都是有原子化系统、光路系统、气路系统和电路系统组成。首先,经酸化处理的样品溶液中待测元素与还原剂反应生成氢化物和氢气,过量氢气和气态氢化物与载气(氩气)混合进入原子化器,在特制点火装置中形成氩氢火焰,使待测元素原子化,待测元素的激发光源发射的特征谱线激发氩氢火焰中的待测原子,得到的荧光信号被光路系统接收,经电路系统放大、解调,再由计算机对数据进行处理得到测量结果,这就是原子荧光设备的工作原理[3]。
2. 论述
在北方地区,由于地质因素、环境因素、测试条件等原因的影响,原子荧光在地质测试中主要用于砷、锑、铋、汞四个元素的痕量分析。北京科创海光仪器有限公司的2202E型原子荧光光度计使用最为广泛。本文将以该设备为例阐述原子荧光光谱法测试砷、锑、铋、汞各元素的优缺点,以及原子荧光分析上述元素日常问题的产生原因和处理方法。
2.1 砷的测定
砷在自然界分布广泛,是地壳的构成元素之一,砷的地球丰度为1.7×10-6~1.8×10-6。在自然界广泛分布于岩石、土壤和水环境中。砷属亲硫元素,多以硫化物或硫代砷酸盐形式产于铜、铅、锡、镍、钴、锌、锑、汞、金、银等矿床中。砷常与金属硫化矿和贵金属金、银矿密切共生,在开发利用金属矿和贵金属矿时,砷是主要的有害杂质元素。原子荧光光谱法是目前测定微量砷最有效的方法,该方法在灵敏度及分析效率方面优于其他方法,是检测岩石、土壤、水质样品中微量砷的首选方法,特别适用于大批量样品中砷、锑元素的同时测定。原子荧光光谱法理论上适用于矿物中1μg/g~200μg/g微量砷的测定。但是在实际操作中,原子荧光光谱法测定砷的范围可延伸到0.5μg/g~2000μg/g。由于砷的标准曲线往往在较高含量范围处开始变得弯曲,呈现二次曲线状态,但只要将设备调制较好的工作状态,使标准曲线的相关系数达到0.9980以上,用过渡稀释的方法,砷的测定范围完全可以和滴定法媲美。但原子荧光测试砷的过程中经常会出现数值报假的现象,尤其当标准曲线弯曲程度较高、系列的相关系数较差的情况下,60μg/g~80μg/g的数值较为可疑。此时要仔细观察这些数值所对应的荧光强度,若其荧光强度达到了标准系列的上限,或荧光强度报值为零,这样的数值可信度较差,极有可能是出现了数值报假的现象,我们这时要通过过渡稀释的方法进行验证,给出真实准确的数据。
2.2 锑的测定
锑是一种银白色金属,其地壳丰度约为0.2×10-6,锑的最大特征是热缩冷胀和具同素异形现象。锑和砷、铋具有密切的地球化学关系和相似的化学性质,同属亲铜元素。目前原子荧光光谱法是精确测定微量锑最为有效的检测方法之一。检测范围在0.05μg/g~200μg/g。原子荧光光谱法测定锑的优点是标准系列的线性关系较好,基本呈直线状态,系列相关系数基本在0.9990以上,甚至可以达到1.000完美状态,因此荧光强度与系列浓度对应分布均匀,线性范围较宽,设备分辨率较高。在地质样品的测试中样品数值的重现性较好,由于标准系列呈直线,高含量样品经过渡稀释后出值准确可靠,无设备报假值现象。但由于锑元素的氧化状态和氢化状态极易沾粘管道,因此测锑时极易出现样品污染现象。在样品的前期处理过程中,所有接触过高含量锑的容器都有可能被锑元素沾污,尤其是锑的氢化物对仪器的管道污染较为严重。如遇到测定高含量的锑,必须对设备进行多次清洗,清洗步骤:①用酸介质和还原剂(硼氢化钾)混合进样的方式进行清洗;②用酸介质清洗进样系统;③用纯水清洗进样系统;④将进样系统中的液体排空。进行上述清洗过程后若还有沾污现象,此时必须更换管路,对石英炉芯、各级气液分离器进行酸处理。
2.3 铋的测定
铋是一种银色金属,地壳丰度约为0.01×10-6。自然界的铋常以单质和化合物状态存在,具有明显的亲硫性和亲氧性,形成硫化物和氧化物。原子荧光光谱法测定微量铋具有灵敏度高,干扰少,线性范围宽等优点。测定0.05μg/g~200μg/g的铋可以得到准确可靠的结果。铋是原子荧光光谱法所测元素中最为稳定的元素之一。设备分辨率较高,标准系列相关系数可达到0.9990以上,系列呈标准直线,测试过程中标準物质出值准确且重现性良好,含量较高的样品经过渡稀释后可以准确地出值,没有设备出值报假的现象。但测试高含量的铋时,一定要用空白溶液多次清洗仪器管路,以消除仪器的记忆效应[4]。尤其在化探样品中少量高值点或孤点异常的样品测试时,一定要用空白介质多次清洗仪器,及时消除仪器的记忆效应,否则对于后续样品尤其是背景低的样品影响很大,导致系统误差。由于记忆效应,在标准系列的测试过程中线性排列的浓度值所对应的荧光强度会出现记忆叠加,导致标准曲线上翘,曲线零点偏移(即标准曲线零点不从坐标零点出发,而从坐标的浓度坐标出发),致使设备的分辨率下降,数据低值偏高,高值偏低。出现此类情况可有两种解决方案:①将标准曲线由一次曲线调为二次曲线;②将标准系列的低含量点进行延伸,增加一到二个低含量的标准点,从标准浓度设计上使标准曲线的零点偏移程度最小化。
2.4 汞的测定
汞元素分布广泛,不仅在地壳的各类岩石中分布,而且在水圈、大气圈和生物圈中也普遍存在。汞在地壳中的丰度为0.08×10-6。汞是在常温下唯一呈液态的金属,-39℃时凝成固体,银白色,能与许多金属形成合金。汞是原子荧光光谱法测试难度最高的元素,主要原因有三点:①汞元素的易挥发性。由于环境中汞的存在,样品中高含量汞的存在,都极易造成汞原子的挥发从而导致测试中汞元素背景偏高,最严重时高空白可掩盖标准系列的低值点,导致低值点的荧光强度为零标准系列严重弯曲;②汞元素的记忆效应。原子荧光光谱法测试汞时,不论含量高低都存在一定程度的记忆效应,这致使元素汞在测试过程中不断累积叠加为检测带来难度;③测试汞的重现性差。基于以上两点原因,低含量的汞(一般低于50ng/g)在检测过程中重现性较差。在测试过程中为了解决上述问题,我们研究了如下解决方案:①背景偏高时,先将仪器室的门窗打开,使空气对流充分,一段时间后(15分钟)关闭门窗,更换仪器测试介质,对仪器进行多次清洗,直至背景降低;②对于测试过程中的记忆累积,要定时重测样品空白,这样可以有效消除部分记忆效应;③对于低含量汞重现性较差的问题,可以在小于50ng/g含量范围内选取标准物质进行适时质量监控,从数据处理角度矫正数据偏离。原子荧光光谱法测试汞以其标准曲线线性好、高含量汞重现性好、测试汞的灵敏度高等特点仍是目前检测微量汞的最优方法。
3. 结束语
现阶段大量地球化学研究工作表明,砷、锑、铋、汞等元素是多类矿床的指示元素。我国地质部门多年来开展了数轮大规模的地球化学扫面分析工作,在这些勘查分析中,对砷、锑、铋、汞等元素的检出限要求越来越高,一般常规化学分析都难以满足要求。原子荧光光谱法以设备结构简单,检测速度快,灵敏度高,检出限低等诸多优势,成為化探扫面样品分析极为重要的配套方法之一,在全国的区域化探和多目标大调查中发挥着重要的作用。
参考文献:
[1] 郭小伟,杨密云.氢化物发生无色散原子荧光法在分析中的应用,分析化学,1980,8:466.
[2] 尹明,李家熙等.岩石矿物分析(第四版)第一分册 基础知识和通用技术,北京,地质出版社,2011:475—476.
[3] 北京科创海光仪器有限公司.AFS—2202E原子荧光光度计使用手册,2012:5.
原子荧光法检测鸡肉中铅、砷、汞 篇7
铅化合物对人体的影响主要是神经系统、肾脏和血液系统,还会引起肾功能损害,影响儿童的智力发育等。砷慢性中毒表现为疲劳、乏力、心悸、惊厥,还能引起皮肤损伤,出现角质化、蜕皮、脱发、色素沉积,还可能致癌。汞对人体的危害主要表现为头痛、头晕、肢体麻木和疼痛等,总汞中的甲基汞在人体内极易被肝和肾吸收,其中15%被脑吸收,但首先受损的是脑组织,并且难以治疗,往往促使死亡或遗患终生,对人体危害最大的是有机汞,汞污染主要是水产品。
食品中的重金属并不能通过水洗、浸泡、加热、烹炒等人们常用的方法来减少,因为重金属是通过水和土壤在整个生长过程中逐步渗入食品中的,并不存在于表面,所以通常的办法是无效的,只能在选购食品时,注意相关标识,比如QS标志、无公害、绿色食品等,尽量选购正规厂商的产品。本文采用原子荧光光谱法(AFS)测定鸡肉中砷;铅;汞等元素,根据含量来确定我们生活食用的是否有危害,原子荧光光谱法测定食物中重金属,简便,稳定性好,此方法可以满足科研和环境监测分析的需要。
1 实验部分
1.1 主要试剂
(1)盐酸(优级纯,36%,ρ=1.19 g/mL);硝酸(优级纯,65%,ρ=1.42 g/mL);高氯酸(优级纯,72%,ρ=1.67 g/mL);
(2)5%(w/v)硫脲和抗坏血酸:(分析纯),称取5 g硫脲和5 g抗坏血酸于烧杯中,加入适量的超纯水,加热溶解,然后定容于100 mL容量瓶中。
(3)0.2%(w/v)草酸:(分析纯),称取0.2 g草酸于烧杯中,加入适量的超纯水,加热溶解,然后定容于100 mL容量瓶中。
(4)5%(w/v)重铬酸钾:(分析纯),称取5g重铬酸钾于烧杯中,加入适量的超纯水,加热溶解,然后定容于100 mL容量瓶中。
(5)砷、铅、汞标准储备液(1 000μg/mL):由国家标准物质研究中心提供。
(1)砷标准使用液(0.1μg/mL):用移液管吸取砷标准储备液(1 000μg/mL)按照10倍体积关系(最大稀释倍数不能超过100)逐级稀释至As标准使用液(0.01μg/mL)。
(2)铅标准使用液(0.01μg/mL):用移液管吸取铅标准储备液(1 000μg/mL)按照10倍体积关系(最大稀释倍数不能超过100)逐级稀释至Pb标准使用液(0.01μg/mL)。
(3)汞标准使用液(0.01μg/mL):用移液管吸取汞标准储备液(1 000μg/mL)按照10倍体积关系(最大稀释倍数不能超过100)逐级稀释至Hg标准使用液(0.01μg/mL)。
1.2 仪器与玻璃器皿的清洗
1.2.1 使用仪器
双道原子荧光光谱仪(AFS200T);电热板(SB-2.4);实验室级超纯水器。
1.3 仪器工作条件
仪器参数设置见表1。
1.4 分析步骤
1.4.1 试样消解
(1)测砷样品前处理[1,2]
从样品鸡肉称量0.5472 g于玻璃烧杯中,加入8 mL HNO3和2 mL HClO4。加热溶解(消解温度350℃左右),使样品完全溶解完全,冷却后移入100 mL容量瓶中,加入5 mL HCl,5%(硫尿和抗坏血酸)溶液20 mL,定容,摇匀。(同时于同样的方法做样品空白)。
(2)测铅样品前处理[3]
从样品鸡肉中称量0.4526 g于玻璃烧杯中,加入8 mL HNO3和2 mL HClO4加热溶解(消解温度350℃左右),并蒸干,然后加入1 mL HCl和0.2%的草酸0.5 mL。冷却后定容于50mL容量瓶中(同时做样品空白)。
(3)测汞样品前处理[4]
从样品鸡肉称量0.5228 g于玻璃烧杯中,加入8 mL HNO3和2 mL HClO4。加热溶解(消解温度350℃左右),使样品完全溶解完全,冷却后移入50 mL容量瓶中,加入1 mL HNO3,5%的重铬酸钾1 mL,定容(同时于同样的方法做样品空白)。
1.4.3 样品测定
根据仪器AFS200T(江苏天瑞仪器),设置仪器工作条件,将仪器调至最佳测定状态,逐步将炉温升至所需温度后,稳定10~20 min后开始测量。连续用标准空白进样,待读数稳定之后,转入标准系列测量,绘制标准曲线。在转入试样测量之前,再进入空白值测量状态,用试样空白消化液进样,让仪器取其均值作为扣底的空白值。随后即可依法测定试样。测定完毕后,选择“打印报告”即可将测定结果自动打印。
2 实验结果与讨论
2.1 标准曲线的绘制及相关系数
2.1.1 砷的标准曲线及相关系数
2.1.2 铅的标准曲线及相关系数
2.1.3 汞的标准曲线及相关系数
2.2 测试结果
2.3 讨论
采用以上测试方法,砷的RSD=1.0386%、Pb=4.27%、Hg=4.235%;并且砷、汞、铅的回收率分别达到99.12%;103.06%;101.27%;良好的重线性,较好的回收率,说明这种方法对鸡肉中重金属测试是可行的。
3 结语
试验利用AFS-200T型原子荧光光谱仪进行鸡肉中的砷、铅、汞的测定。方法检出限低至As≤0.02μg/g、Pb≤0.02μg/g、Hg≤0.001μg/g;表明该方法具有灵敏度高、检出限低,基本干扰少,快速简便等优点。
参考文献
[1]陈新焕,袁知能,黄志强,等.氢化物发生一原子荧光光谱法测定罐头食品中微量砷[J].理化检验:化学分册,2002,3(30):139-141.
[2]易江,许月英,青华.氢化物发生原子吸收分光光度法测定蔬菜中的微量砷[J].光谱学与光谱分析,1987,8(2):67-70
[3]丁凤兰,陈建文,周荣荣,等.蔬菜中痕量铅的原子荧光测定法[J].职业与健康,2006,5(2):666-667.
尿内荧光物检测方法及临床意义 篇8
有研究表明肿瘤细胞的叶酸降解物在纸上层析可产生蓝色荧光带, 而正常细胞的层析图上未能看到同样的蓝色荧光带, 这种蓝色荧光物为喋呤类物质[1]。肿瘤病人的尿内荧光物作为一种肿瘤标志物, 其用于诊断恶性肿瘤具有灵敏度高、特异性强的特点。我们采用活性炭吸附分析技术, 作了125例肿瘤、非肿瘤及健康者的尿内荧光物检测, 方法、结果及分析如下。
1 材料与方法
1.1 标本来源
各种恶性肿瘤病人以及非肿瘤病人均为淮南东方医院集团肿瘤医院病人, 健康志愿者为淮南东方医院集团肿瘤医院职工。
1.2 活性炭的预处理
加6 mol/L盐酸于活性炭中, 搅拌3 h, 沉淀后弃去上清液。用蒸馏水洗活性炭3次使成为中性, 置烤箱中烘干, 并保存在干燥剂中备用 (预处理的活性炭不能长期使用, 10 d后应重新处理) 。
1.3 尿液标本的留取
受检者于3 d前开始禁服B族维生素及一切中药。留取当天清晨第一次尿液约20 mL (盛标本的容器必须洁净, 可用蒸馏水洗3次后取样测荧光在0~5刻度内) 。
1.4 操作步骤
取15 mm×120 mm试管1支, 加入尿液4.5 mL。加0.5 mL 3.67 mol/L 三氯乙酸液于试管中, 混匀以4000转/min离心5 min。取上清液于另一试管中, 加入活性炭150 mg摇匀、振荡、静置3 min, 然后离心弃去上清液。在活性炭沉块中加入2.5 mL 0.1 mol/L乙酸液摇匀、振荡后离心5 min弃去上清液, 此步骤反复操作4次。加入2.5 mL碱性复合液 (浓氨水:无水乙醇:水 = 1:4:5) 摇匀、振荡、离心5 min, 取上清液于另一试管中。加入1 mL 3.67 mol/L三氯乙酸液及1 mL 6 mol/L盐酸液摇匀、离心5 min取上清液供检测。
1.5 标准曲线的绘制
采用浓度为0.1 mg/L、0.5 mg/L、1 mg/L的硫酸奎宁作标准, 在930型荧光光度计上进行测定 (激发波长用360 mm滤光片, 发射波长用450 mm 滤光片) , 绘制出标准曲线。
2 结果
35例肿瘤病人中, 30例 (85.71%) 排出的尿内荧光物超过0.45 mg/L。50例健康志愿者均未超过0.45 mg/L。肿瘤病人尿内荧光物浓度平均值为0.601±0.187 mg/L, 健康志愿者排出量范围为0.090~0.252 mg/L, 平均为0.171±0.081 mg/L, 两组有非常显著差异 (P<0.01) 。非肿瘤病人尿内荧光物排出量范围为0.144~0.422 mg/L, 其浓度平均值为0.283±0.139 mg/L, 与肿瘤病人的尿内荧光物排出量也有非常显著差异 (P<0.01) , 见表1 。肿瘤病人的尿内荧光物排出量见表2。
3讨论
本文125例尿内荧光物检测中, 50例健康者尿内排出荧光物平均值为0.171 mg/L;35例不同类型的恶性肿瘤病人均明显增高, 排出量范围为0.26~1.03 mg/L;40例各种非肿瘤病人平均排出量为0.283mg/L, 也证实了检测尿内荧光物这种分析方法的可靠性。尿内荧光物检测分析技术用于临床诊断、疗效观察、肿瘤普查等方面具有简易、快速和非损伤等优点, 在临床应用上有一定的实用价值
参考文献
荧光粉检测 篇9
荧光PCR是近几年来发展很快的一种检测方法,扩增和产物分析的全过程均在单管封闭条件下进行,实现了扩增产物检测和结果自动分析,避免了对扩增产物的后续处理,可以有效地避免实验室交叉污染,同时可在较短的时间内得到检测结果[8]。本研究采用Taqman探针法,以GPV NS基因序列为靶基因,建立了一种特异性的荧光PCR检测方法,用于对GPV的检测。通过重复性、敏感性、特异性试验,证明该方法快速、敏感、准确,从而为GPV感染的早期快速诊断提供了有力的工具。
1 材料与方法
1.1 材料
1.1.1 GPV病毒
小鹅瘟病毒病料分离株均由本实验室保存。
1.1.2 试剂
pMD18-T Simple Vector、胶回收试剂盒均购自大连宝生物公司;DH5α感受态细胞购自北京全实金有限公司;DNA提取试剂、质粒提取试剂盒、高纯质粒提取试剂盒均购自天根生化科技(北京)有限公司。
1.2 方法
1.2.1 引物设计
根据GenBank中的小鹅瘟病毒(GPV)的NS区基因序列,用Oligo6.0和Primer5.0软件设计合成一对特异性引物。P1(上游引物):5′-TCTGCTCTCAGAGAGAACG-3′,P2(下游引物):5′-ATTACCCACTCCATCGGC-3′,P3(上游引物):5′-AGTGATTTGGCTGCCCCTTTA-3′,P4(下游引物):5′-TCTTTGCCGCTCTGTTGGA-3′,探针:fam-ATCCTCAAGCATCAACTGTGGCACC,引物送大连宝生物工程公司合成。
1.2.2 病毒增殖和病毒DNA的提取
将两组GPV毒株分别接种5枚9~11日龄SPF鸭胚,每胚尿囊腔接种0.2 ml后,置孵化器内孵化,连续观察7 d,弃去48 h内死亡鸭胚。收集48~168 h死亡鸭胚,取出放置4℃冰箱内冷却收缩血管。用无菌方法抽取鸭胚尿囊液,同时观察胚体病变,尿囊液作无菌检验后冻结保存备用。对照组,鸭胚尿囊腔接种无菌生理盐水0.2 ml/胚。病毒DNA提取按照DNA提取试剂盒使用说明操作。
1.2.3 PCR反应的建立
以小鹅瘟病毒DNA为模板,建立PCR反应。采用P1、P2建立50μl的PCR反应,反应体系为:10×buffer 5μl;dNTP 4μl;P1、P2各1μl;DNA 1μl;Ex Taq0.5μl;ddH2O 37.5μl。反应条件为:95℃5 min,94℃1 min,56℃1 min,72℃2 min,30个循环,72℃10 min。取10μl PCR产物用于1.0%琼脂糖凝胶电泳分析。
1.2.4 PCR结果与测序分析
PCR扩增后,取10μl PCR产物用于琼脂糖凝胶电泳鉴定,出现一条约为2 590 bp的扩增条带并将阳性目的片段切胶回收与PMD18-T Simple Vector连接,转化DH5а,接种于含有AMP的LB平板,37℃过夜,挑取单菌落接种含AMP的LB培养液,37℃振荡过夜。碱裂解法小量提取质粒,采用质粒PCR的方法来鉴定是否有插入片段。将阳性菌液交由天根生化科技(北京)有限公司进行测序。测序结果在NCBI上进行比对,结果同源性达到100%。1.2.5荧光PCR扩增采用P3、P4及探针建立25μl荧光PCR反应,反应体系为:10×buffer1μl;dNTP 1μl;P3、P4各1μl;DNA 0.5μl;rTaq 0.25μl;探针1μl;ddH2O 18.25μl。反应条件为:95℃3 min,95℃10 s,57℃50 s,72℃15 s,40个循环,72℃10 min。在每一循环退火温度结束时采集荧光信号进行荧光检测。每次试验均做阴、阳性对照。
1.2.6 标准阳性DNA模板的制备
将1.2.4中测序100%正确的质粒作为阳性质粒,转化培养,大提质粒后测定浓度,算出质粒的拷贝数,用阳性质粒DNA作为标准质粒NDA模板制备标准曲线。
1.2.7 动力学曲线的扩增和标准曲线的制备
将计算好拷贝数的标准DNA模板以10倍系列稀释,取9个稀释浓度(1.0×100~1.0×10-8),同一稀释梯度做重复孔对照,进行荧光PCR扩增,该方法能检测到的最低拷贝浓度为10拷贝数/PCR反应。
2 结果与分析
2.1 PCR扩增的电泳结果
PCR扩增产物经琼脂糖凝胶电泳,可见大约2 594 bp的特异性条带(见图1),与预期片大小一致。
2.2 p MD18-T-GPV NS的质粒
PCR鉴定:PCR产物切胶回收,纯化目的片段,并进行基因克隆,将构建的重组质粒pMD18-T-GOV NS做质粒PCR,1%琼脂糖凝胶电泳(见图2),从图2中可见预期大小的目的片段。
2.3 采取Taqman探针法进行荧光PCR同一性和稳定性检测
同一NDA进行8管的重复试验结果CT值相同(见图3)。
2.4 阳性质粒做8个稀释倍数的灵敏度试验及做标准曲线
有8个稀释浓度的标准NDA模板的扩增曲线呈良好的重复性,在稀释的线性浓度范围内,随着模板量的减少,其对应的Ct值相应增大,两者之间线性相关系数达0.998(见图4和图5)。
2.5 特异性分析
利用所建立的荧光PCR检测方法,分别对已知的小鹅瘟病毒(GPV)、鹅副黏病毒(GPMV)、小鹅流行性感冒病毒、鹅副伤寒病原、曲霉菌等进行了检测。结果显示,只有小鹅瘟病毒毒株呈阳性反应,其他病原均呈阴性(见图6)。
注:从左至右模板拷贝数分别为(1.0×100~1.0×10-8)。
注:从左到右扩增曲线分别一次加对应模板拷贝数分别为(1.0×100~1.0×10-8)不同稀释梯度所对应的标准曲线。
3 讨论
荧光PCR是一种新型的核酸技术,既有普通PCR灵敏、快速的特点,又具有准确性高、效率高、污染少等特点,是病毒检测技术发展的一个新方向。Taqman探针法是利用荧光标记探针,可以提高检测的特异性,效率较高[9]。
本试验以GPV NS基因为靶基因序列设计了检测GPV的特异性引物,利用Taqman探针法,建立了用于GPV快速检测的荧光PCR方法。该方法的检测灵敏度达到最低检测达到1.0×10-8。在特异性检测中分别检测了小鹅瘟病毒(GPV)、鹅副粘病毒(GPMV)小鹅流行性感冒、鹅副伤寒、曲霉菌病,结果显示,只有小鹅瘟病毒毒株呈阳性反应,其他毒株均呈阴性,证明本方法具有很高的特异性。所以,利用此方法,可以对小鹅瘟进行快速检测和流行病学的调查,具有重要的临床使用意义。
摘要:依据GenBank小鹅瘟病毒(GPV)的NS基因保守区设计一对特异性引物,利用PCR扩增NS区片段,克隆、测序,采取Taqman探针法,构建小鹅瘟病毒的荧光PCR检测方法。结果表明,该方法检测GPV具有很高的特异性和敏感性,可以用于小鹅瘟病毒的检测。
关键词:小鹅瘟病毒,Taqman探针法,荧光PCR
参考文献
[1]方定一.小鹅瘟的介绍[J].中国畜牧兽医学杂志,1962,(8):19-20.
[2]何长生,魏建忠.禽细小病毒分子生物学研究进展[J].动物医学进展,2003,24(3):12-14.
[3]李福伟,李惠敏,曹顶国,等.鹅细小病毒的分子生物学研究概况[J].水禽世界,2007,1:47-49.
[4]孟学平.鹅细小病毒研究进展[J].内蒙古民族大学学报(自然科学版),2004,19(2),193-196.
[5]孔宪刚,李桂霞,刘胜旺,等.鹅细小病毒分离株HG582的分子特性研究[J].中国病毒学,2005,20(1):28-32.
[6]李桂霞,刘胜旺,孔宪刚,等.鹅细小病毒HG582株的分离鉴定及生物学特性的研究[J].中国预防兽医学报,2005,22(1):21-23.
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[8]潘玉民,董玉平,石全瑞,等.小鹅瘟免疫荧光诊断方法的研究[J].中国兽医科技,1990,10:6-10.
荧光粉检测 篇10
关键词:原子荧光测铅,干法消化,湿法消化,酸度
食品中铅测定国标第一法是石墨炉原子吸收法。由于高级石墨炉价格昂贵, 不适合基层工作的普及。氢化物发生原子荧光光谱法日趋完善, 具有高灵敏度, 低检出限, 操作简单等优势, 应用日益广泛。但原子荧光法检测铅时对反应体系的酸度要求十分苛刻, 最终反应废液的pH值应为8~9左右[1]。国标中样品消化采用湿法消化, 反应后虽经加水脱酸, 但不能保证每一样品的残留酸量一致, 使得样品酸度不一, 难以控制反应体系的酸度, 不能满足测铅时对酸度的要求。经过我们反复实验、验证, 改用干法消化来处理样品, 得到了满意的结果。
1 实验材料与方法
1.1 仪器
北京吉天双道原子荧光光度计AFS-920, Pb空心阴极灯, 马福氏炉。
1.2 试剂
所用试剂均为优级纯或分析纯, 测定用水为重蒸水;高纯氩气;1+1盐酸;100g/L铁氰化钾;10g/L草酸;内控样品:茶叶, 购自地球物理化学勘查研究所, 标准值为1.5±0.2mg/kg;Pb标准溶液:ρ (Pb) =1 000mg/ml, 购自中国计量科学研究院;10μg/ml铅标准使用液:准确移取1 000mg/ml铅标准溶液1.00ml, 用1%硝酸溶液定容100ml;1μg/ml铅标准使用溶液:准确吸取10μg/ml铅标准使用液10.00ml用水稀释定容100ml, 临用时现配。
1.3 方法
GB 5009.12-2010第二法氢化物原子荧光光谱法。样品处理方法: (1) 湿法消化。 (2) 干法消化。
1.4 实验步骤
1.4.1 样品
称取混匀内控样品0.2g左右 (均精确到0.001g) 。加标回收样品:内控样品0.2g左右 (均精确到0.001g) 加入铅标准溶液ρ (Pb) =1μg/ml 0.2ml。同时做样品空白。
1.4.1. 1 湿法消化
样品加硝酸+高氯酸 (9+1) 10ml摇匀浸泡, 放置过夜, 次日消化至淡黄色或无色 (如消解过程中色泽较深, 稍冷补加少量硝酸, 继续消解) , 稍冷加20ml水加热赶酸, 至消解液0.5~1.0ml, 移入25ml容量瓶中, 加盐酸 (1+1) 0.5ml, 0.5ml, 10g/L草酸, 1.0ml, 100g/L铁氰化钾溶液, 纯水定容, 摇匀, 30min后测定。
1.4.1. 2 干法消化
先小火炭化至无烟后, 移入马福氏炉500℃灰化6~8h。消化好的样品加1+1盐酸0.5 ml, 用纯水移入25 ml容量瓶中, 加入0.5 ml, 10g/L草酸, 1.0 ml, 100g/L铁氰化钾溶液, 定容, 摇匀, 30min后测定。
1.4.2 标准系列
分别吸取1μg/ml铅标准使用溶液0.00ml、0.10ml、0.25ml、0.50ml、1.00ml、1.50ml (相当于铅浓度0.0ng/ml、2.0ng/ml、5.0ng/ml、10.0ng/ml、20.0ng/ml、30.0ng/ml) 于50ml容量瓶中, 用少量水稀释后, 加入0.5ml 1+1盐酸, 0.5ml, 10g/L草酸, 1ml, 100g/L铁氰化钾, 纯水定容, 混匀。放置30min后待测。
1.4.3 还原剂
2%硼氢化钾 (介质为0.5%氢氧化钾) ;载流:1%盐酸, 0.4%铁氰化钾, 0.02%草酸。
1.4.4 仪器分析条件
光电倍增管负高压270V;空心阴极灯电流60mA;原子化器高度8mm;载气流量400ml/min, 屏蔽气流量800ml/min;标准曲线法测量;根据峰面积计算。
2 结果
2.1 湿法消化平行样结果
空白值很高, 偏差很大, 样品结果不平行, 甚至出现有的样品荧光值低于空白值的现象。从外观上看, 标准系列的溶液颜色为黄色, 而样品溶液颜色不一, 有的是黄色, 有的是绿色, 有的有沉淀出现。
2.2 干法消化平行样结果
分别为1.45mg/kg, 1.49mg/kg, 1.38mg/kg, 1.52mg/kg, 标准值为1.5±0.2mg/kg。均符合要求。回收率为96%, 98%。样品溶液由于消化过程中没有用酸, 所以颜色与标准系列一致, 都呈淡黄色。
2.3 由于铅的原子荧光反应对酸度的要求比较苛
刻, 所以湿法消化后残留的酸对反应体系的影响很大, 样品的酸度过高还会引起沉淀, 影响测定结果[2]。干法消化过程中未使用酸, 样品酸度可控制一致, 满足测铅时对酸度的要求。
2.4 测铅样品加入铁氰化钾与草酸, 放置30min后
应尽快测定, 而且铁氰化钾应现用现配。比较了样品消解当天和第二天的测定值, 第二天的测定值明显高于当天的值。见表1。
3 结论
原子荧光法测食品中的铅, 样品消化推荐使用干法消化。相对于湿法消化, 干法消化未使用酸, 样品酸度可控, 减少了污染, 节约试剂, 操作简便, 且样品平行性好, 回收率高。
参考文献
[1]原子荧光分析方法手册[M].北京吉天仪器有限公司, 2003:48.
荧光粉检测 篇11
【关键词】泌尿系结核;PCR检测;诊断
1资料与方法
1.1病例 我院2006~2012年门诊及住院患者中经病理或实验室检查明确诊断为泌尿系结核患者40例作为实验组,40例非泌尿系结核患者作为对照组。实验组中男24例,女16例,年龄24-70 岁。对照组40例,为同期住院病人中已确诊的非泌尿系结核患者,性别比例,年龄,与实验组相似。
1.2方法 尿液收集方法,是留取晨尿的中段尿10ml于无菌试管中,送至检验科,收到标本后,将处理后的样品2ul加入专用毛细管中4000rpm离心3min,插入圆形卡盘倒置20秒钟后放入仪器中设置循环条件:93℃→2秒预变性,然后按93℃5秒→57℃45秒,做40个循环,最后置37℃延伸1秒。本试验方法按试剂说明书操作.试剂盒由中山大学达安基因股份有限公司提供,核酸打增仪为ROCHE公司生产的LightCyc[er(争自动荧光定量分析系统)I.ightCycler专用软件计算结果。
1.3统计学处理::采用S P S S 1 3 . 0 软件进行分析,计数资料比较采用χ2检验,P <0.05为差异有统计学意义。
2结果
40例确诊的泌尿系结核病人尿标本PCR检测31例阳性,阳性率 77.5%( P<0.01),40例非结核泌尿系统感染病人均为阴性。两组差异無统计学意义(P>0.05)结果见下表:
3 讨论
泌尿系统从肾,输尿管,膀胱至尿道都可发生结核病变;发生于这些器官组织的结核病称为泌尿系统结核病。泌尿系统中最常见,最先发生结核病的器官是肾,泌尿系统结核最主要是肾结核,一般都继发于其他部位的结核病灶,绝大多数继发于肺结核血行播散,或来自骨关节结核,肠结核播散。肾结核如未得到及时诊断和治疗,肾内干酪性坏死物或含结核分枝杆菌的尿液下行向输尿管,膀胱及尿道播散,形成输尿管结核,膀胱结核及尿道结核甚至波及男性生殖系统[1]。泌尿系统结核的早期诊断至今是未解决的难题。严重影响患者的预后。尿沉渣找抗酸杆菌是发现泌尿系统结核病的重要手段,但不能作为诊断肾结核的唯一依据,因包皮垢杆菌,枯草杆菌也是抗酸杆菌,易和结核分枝杆菌混淆,造成假阳性。而且由于结核菌的遗传特性决定结核菌的生长周期长,致使常规检查细菌学方法存在着灵敏度低、操作复杂、需时较长和影响因素较多、不易标准化等特点。PCR是聚合酶链式反应的简称,是一种酶促化学反应,可以在试管里将待测的目的基因在很短的时问内扩增几十万倍乃至上百万倍,大大提高了基因诊断的灵敏度,降低了分析的难度[2]。
荧光定量PCR技术具有较高的敏感性和特异性的特点。尿标本简单易取,取样不会给患者带来痛苦和增加感染机会,较x线检查诊断肾结核有早期诊断的优势。由此可见,荧光PCR技术检测尿中结桉杆菌对临床肾结核及泌尿系结核的诊断且有无可代替的重要作用。由于PCR方法敏感性高,有假阳性的可能,因此要特别注意标本之间的污染,所用的用具应使用一次性无菌容器。而且尿标本必须采集24h尿,否则取样太少可影响尿中结核菌漏掉。标本的前处理也很重要需严格掌握实验条件,破壁不完全和DNA链被破坏均可造成假阴性[3]。
本实验中40例肾结核病人尿标本31例检测阳性,阳性率77.5%,非结核泌尿系统感染病人尿标本40例均阴性。检测结果与尿涂片检抗酸杆菌阳性率有明显差异,本组确认的31例病人均多次做涂片抗酸菌检测,仅6人出现阳性,阳性率%,由此看出荧光PCR技术检测尿中结核杆菌适用于临床肾结核及泌系系结核的检测,有助于早期诊断,具有不可代替的重要作用。
参考文献:
[1] 唐神结 高文.临床结核病学.北京:人民卫生出版社,2011:457
[2] 辛茶香,刘珍琼,熊国亮.荧光定量PCR技术检测结核分枝杆菌DNA的应用价值.国际检验医学杂志。2007。28(3):196-201
荧光粉检测 篇12
1 仪器与试剂
1.1 仪器
Hitachi-F4500荧光分光光度计 (日本日立公司) ;Shimadzu UV-2450紫外-可见分光光度计 (日本岛津仪器公司) ;Shimadzu LC-20A高效液相色谱仪 (日本岛津仪器公司) ;Glamour-1800全自动生化分析仪 (美国MD仪器公司) ;PB-20 (PB-S) 型精密酸度计 (Sartorius Co.Ltd) 。
1.2 试剂
腺苷 (99%, AR, 美国Amresco公司) 标准储备液:准确称取0.0267 g标准品, 用灭菌双蒸水溶于100.0 ml容量瓶中, 并定容至刻度, 此浓度为1.0 mmol/L;1.0μmol/L腺苷标准工作液:准确吸取1.0 ml腺苷标准储备液于1000.0 ml容量瓶中加水定容至刻度;鸟苷、胞苷和尿苷溶液 (0.9×10-6mol/L) ;DNA制品均由上海生工生物工程技术服务有限公司合成:DNA1 (腺苷适体) :5’-ACC TGG GGG AGT ATT GCG GAG GAA GGT-FAM-3’;DNA2:5’-HS-ACC TTC CTC CG-3’;DNA3:5’-DABCYL-ACC TTC CTC CG-3’;氯金酸 (HAu Cl4·4H2O) , 柠檬酸三钠均购自国药集团化学试剂有限公司;PBS缓冲液 (0.1 mol/L, p H=7.4) ;Tris缓冲液 (20 mmol/L, p H=7.4) , 其中含1 mmol/L Mg Cl2, 0.15 mol/L Na Cl和5 mmol/L KCl;实验用水为灭菌双蒸水 (电阻为18 MΩ) 。
2 方法
2.1 制备金纳米粒子
采用经典的Frens法[7]制备金纳米粒子:100 ml 0.1 g/L的氯金酸加热至沸腾, 迅速加入3.5 ml 10 g/L柠檬酸三钠, 加热搅拌, 15 min后移去热源, 冷却至室温。
2.2 双链体准备及与金纳米粒子的偶联
将DNA1与DNA 2/3 (100μmol/L) 按1∶4的比例混合, 在0.1 mol/L Na Cl, 4 mmol/L Mg Cl2条件下, 94℃变性2 min, 55℃复性2 min, 然后置于4℃冰箱中过夜, 使DNA1复性完全。将复性好的双链体与上一步制备的金纳米粒子混合, 在37℃水浴条件下反应8 h, 加入PBS缓冲液, 37℃水浴24 h, 然后于12 000 r/min离心15 min, 除去上清液, 再加PBS缓冲液重新混悬, 如此离心-重悬清洗两次, 以除去剩余的DNA2和未结合的双链体, 最后重悬于灭菌双蒸水中待用。
2.3 腺苷检测
在2 ml的EP管中, 加入DNA1-GNPs复合物使腺苷适体 (DNA1) 的终浓度为1μmol/L, 及含150 mmol/L Na Cl, 1 mmol/L Mg Cl2和5 mmol/L KCl的Tris缓冲液 (20 mmol/L, p H=7.4) , 再加入不同体积的腺苷标准液, 最后加入灭菌双蒸水使总体积为250μl。置于45℃水浴箱中5 min, 冷却至室温, 测各管的荧光强度值。
3 实验原理
实验原理如图1所示, DNA1为腺苷适体序列[8], 在其3’端修饰了荧光基团 (6-FAM) 。DNA2为与DNA1完全互补的11个寡核苷酸序列, 其5’端修饰了巯基。DNA3的序列与DNA2相同, 只是其5’端修饰的是猝灭基团 (DABCYL) , 用来与金纳米粒子的猝灭效率作比较。当DNA1与DNA2复性之后, 荧光强度变化很小, 而当与金纳米粒子偶联之后, 金纳米粒子猝灭了荧光素的荧光, 荧光强度变得很微弱。体系中加入腺苷之后, 荧光强度增加, 并与腺苷的浓度呈良好的线性关系。当DNA1与DNA3复性之后, 荧光即变得很微弱。本文比较了金纳米粒子和生物分析中的常用猝灭基团DABCYL对6-FAM的荧光猝灭效率, 并依据金纳米粒子猝灭荧光效率更高的特点建立了更灵敏的腺苷检测新方法。
4 结果
4.1 光谱特征
图2为金纳米粒子的吸收光谱和6-FAM的荧光光谱图。根据Förster荧光共振能量转移原理 (FRET) [2,3,9], 如果两个荧光团相距在1~10 nm, 且一个荧光团 (供体) 的发射光谱与另一个荧光团 (受体) 的吸收光谱有重叠, 当供体被入射光激发时, 可通过偶极-偶极耦合作用将其能量以非辐射方式传递给受体分子, 供体分子衰变到基态而不发射荧光, 受体分子由基态跃迁到激发态, 再衰变到基态同时发射荧光。而如果受体荧光量子产率为零, 则发生能量转移荧光熄灭。由图可知, 6-羧基荧光素 (6-FAM, 供体) 的最大发射峰在520.0 nm (虚线部分) , 而金纳米粒子 (受体) 的吸收光谱峰位于518.0 nm (实线部分) , 供体发射光谱与受体吸收光谱有足够的重叠。
图3-A为DNA1与DNA2所形成的双链体偶联金纳米粒子之后未加入腺苷的三维荧光图。由图可知, 体系在520.0 nm的荧光强度非常微弱, 因为偶联的金纳米粒子猝灭了6-FAM的荧光。而当体系中加入腺苷之后, 腺苷与适体的亲和力足以破坏双链体结构, 从而形成腺苷-适体复合物, DNA2游离出来, 体系的荧光显著增强 (图3-B) 。
4.2 体系检测条件的优化
4.2.1 反应温度和时间
温度和反应时间对本实验腺苷检测体系的影响较大, 因此实验研究了30℃、35℃、40℃、45℃、50℃等五个温度下加入9.0×10-7mol/L腺苷, 体系的荧光达到最大值所需要的时间。温度越高体系的荧光值达到最大所需要的时间越短。为避免过高的温度对适体及腺苷的影响因素, 本实验选择45℃, 加热5 min作为反应的孵育温度和时间。
4.2.2 p H值优化
体系的p H值对腺苷检测的影响也比较大, 因此本实验选择了20 mmol/L的磷酸盐缓冲液和20 mmol/L的Tris-HCl缓冲液优化体系的p H值。当体系的p H值在7.0~8.0时, 体系的荧光强度较大且相对稳定, p H值7.2~7.6时体系的荧光强度最大, p H值增加或者减少都会导致体系的荧光强度显著降低。造成这种现象的原因可能是因为腺苷适体在筛选时严格的筛选条件决定的。因此, 本实验选择p H值7.4的Tris-HCl缓冲液调节体系的酸度。
4.3 腺苷检测体系的选择性
在确定的最佳实验条件下, 本实验还考察了其他核苷及一般尿样中可能存在的共存离子或其他物质对测定腺苷的影响, 详见表1。干扰物质的选择参照文献[10]配置。由表1可见, 在干扰物质存在下, 腺苷检测结果均在误差允许的范围内, 即本方法的选择性良好, 这一方面来源于腺苷适体筛选条件的严格性[11], 另一方面来源于腺苷-适体与适体-双链体的竞争性结合机制。
4.4 腺苷测定的线性范围、检出限和精密度
在确定的最佳实验条件下腺苷浓度为2.0×10-8~1.8×10-6mol/L时与体系△F呈良好的线性关系 (图4) 。测定腺苷的线性回归方程为△F=-6.5+674.33 c (mol/L) , 相关系数为r=0.9961。根据IUPAC[12]定义检出限:LOD=3Sb/m, 即3倍空白标准偏差Sb除以工作曲线的斜率 (灵敏度m) 。经计算, 腺苷的检出限为6.0×10-9mol/L。分别把腺苷标准溶液加入选定的干扰物质混合溶液中, 使低、中、高终浓度分别为5.0×10-8mol/L, 5.0×10-7mol/L和1.5×10-6mol/L, 进行6次平行测定。表1显示, 相对标准偏差分别为5.25%、3.64%、5.36%;腺苷测定的回收率分别为97.6%、102.1%、105.8%, 结果充分表明本方法精密度良好。
注:1.DNA-GNPs;2-6.DNA-GNPs-AD;cAD (×10-6mol/L) :0.3、0.6、0.9、1.2、1.5
4.5 样品测定
在确定的实验条件下, 用新建立的方法检测了3例肺癌术前病人的尿腺苷。尿肌酐值采用临床自动生化分析仪 (Glamour-1800, 美国) 测定, 测定方法为苦味酸法 (Jaffe’s method[13]) , 见表2。测定出的值与高效液相色谱法作比较, 用t检验分析所得数据, 在95%置信水平没有超过理论值 (t0.05/2, 2=4.303) , 表明新方法与高效液相色谱法之间差异无统计学意义。
5 讨论
传统的荧光标记共振能量转移体系在DNA检测方面, 都采用荧光有机染料作为能量供受体。本文基于核酸适体结构开关偶联6-羧基荧光素和金纳米粒子作为荧光能量供受体对, 建立了荧光共振能量转移检测腺苷新方法, 并应用于实际尿样中腺苷的检测, 结果准确可靠。新方法的灵敏度优于传统的基于核酸适体信标荧光法[6]。利用金纳米粒子作为荧光受体使荧光猝灭效率更高, 也提高了荧光共振能量转移检测方法的灵敏度。本实验初步解决了适体分子信标检测技术能量转移效率偏低的问题, 促进建立更灵敏的新检测方法。
摘要:目的:利用荧光共振能量转移原理和适体分子信标探针技术开发腺苷检测体系。方法:以金纳米粒子作为荧光共振能量转移受体。结果:在最适条件下, 腺苷浓度在2.0×10-8~1.8×10-6 mol/L范围内线性关系良好 (r=0.9961) , 腺苷的检出限为6.0×10-9 mol/L, 腺苷测定的回收率分别为97.6%、102.1%、105.8%。结论:将新方法应用于实际尿样中腺苷的检测, 与高效液相色谱法比较差异无统计学意义。
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