氡(222 Rn)是唯一的氣體放射性元素,普遍存在于人類生活和工作環(huán)境中,是室內(nèi)放射性氣體污染物的主要存在形式,也是空氣環(huán)境中主要監(jiān)測(cè)的物理污染物。放射性元素鈾、鐳、釷等衰變產(chǎn)生氡,含鈾煤的燃燒和煤灰的堆放也可產(chǎn)生氡。在室內(nèi)環(huán)境中,氡主要由建筑原料、裝潢材料、居民用水以及化學(xué)燃料等介質(zhì)擴(kuò)散。氡及其衰變子體形成的氣溶膠被人體吸入后,可蓄積在人體肺細(xì)胞組織和骨骼中,衰變過程產(chǎn)生的α粒子將會(huì)破壞細(xì)胞核中的 DNA分子,造成人體呼吸系統(tǒng)、血液系統(tǒng)疾病和細(xì)胞遺傳學(xué)損傷。氡及其子體已經(jīng)成為引發(fā)肺癌、白血病、皮膚病以及其他呼吸道疾病的重要元兇?,F(xiàn)代人約有80%的時(shí)間在室內(nèi)度過,氡污染引起的人類健康問題受到越來越多的關(guān)注。
傳統(tǒng)的放射性氣體氡的檢測(cè)方法,多以放射性射線為對(duì)象,運(yùn)用核科學(xué)和物理學(xué)手段開展研究。通過α、β粒子或射線檢測(cè)氡的累積濃度,方法復(fù)雜、費(fèi)時(shí),對(duì)環(huán)境和檢測(cè)人員存在放射性污染。氡衰變形成穩(wěn)定的子體鉛只需約3.82 d,且衰變產(chǎn)生的子體鉛210Pb非常穩(wěn)定,其半衰期長(zhǎng)達(dá)21年。南華大學(xué)呂昌銀教授小組緊緊圍繞“氡的穩(wěn)定子體鉛210Pb半衰期漫長(zhǎng)”的核放射特點(diǎn),認(rèn)定210Pb是氡研究的一個(gè)穩(wěn)定的化學(xué)指標(biāo),并根據(jù)鉛的現(xiàn)代生物學(xué)檢測(cè)最新進(jìn)展,提出了功能化核酸適配體探針的氡輻射檢測(cè)研究新方法——利用非標(biāo)記熒光傳感檢測(cè)氡。他們以氡輻射的子體鉛為目標(biāo)檢測(cè)物,并使用含0.2%醋酸吸收液的采樣皿進(jìn)行被動(dòng)式采樣。待氡進(jìn)入采樣皿后,衰變產(chǎn)生子體鉛,隨后在稀醋酸中轉(zhuǎn)變形成鉛離子。該研究發(fā)現(xiàn),氡的子體鉛誘導(dǎo)核酸適體T30695形成的G-四鏈體結(jié)構(gòu)能與N-甲基卟啉二丙酸Ⅸ(NMM)熒光染料結(jié)合發(fā)出較強(qiáng)熒光,且熒光強(qiáng)度與Pb2+的濃度和氡累積輻射劑量濃度成正比。該法對(duì)鉛的檢出限為1.54×10-9 mol/L,對(duì)氡的檢出限為1.07×104 Bq·h/m3。該工作新創(chuàng)了應(yīng)用醋酸被動(dòng)式采集放射性物質(zhì)氡及其子體鉛的化學(xué)采樣方法,開拓了非金屬、放射性、惰性氣體物質(zhì)的生物分析技術(shù)新領(lǐng)域。作為氡累積濃度測(cè)量方法,排除了檢測(cè)人員的放射性危害,采樣方法便捷,檢測(cè)技術(shù)成熟。
該研究獲得國家自然科學(xué)基金(81473021)資助,相關(guān)內(nèi)容發(fā)表于《分析測(cè)試學(xué)報(bào)》2019年6期第643~648頁。
doi:10.3969/j.issn.1004-4957.2019.06.002
【引用本文】:劉紅文,劉士蒙,李詩雅,楊桂英,劉 然,呂昌銀. 子體鉛誘導(dǎo)T30695構(gòu)象改變N-甲基卟啉二丙酸Ⅸ(NMM)熒光探針檢測(cè)氡 [J]. 分析測(cè)試學(xué)報(bào),2019,38(6):643-648.
【Cite this article】:LIU Hong-wen, LIU Shi-meng, LI Shi-ya, YANG Gui-ying, LIU Ran, Lü Chang-yin. Detection of Radon Using a Label-free Fluorescence Sensor Based on Combination of Pb2+-induced Allosteric T30695 with N-Methyl Mesoporphyrin Ⅸ [J]. Journal of Instrumental Analysis, 2019, 38(6): 643-648.