國家納米中心開發(fā)可視化檢測溶液中Cu（Ⅱ）的新方法

 近日，國家納米科學中心蔣興宇研究小組的周陽等利用金納米顆粒和Click化學，發(fā)展了一種直接用肉眼定性檢測溶液中Cu（Ⅱ）的新方法（Angew. Chem. Int. Ed.,2008,47,7454-7456）。“Click 化學”這一概念指Cu（I）可以做催化劑，將分別含有末端炔基和疊氮基團的分子進行偶聯。因為Cu（I）是催化劑，所以有可能利用該反應來檢測少量的銅。周陽等首先合成了末端炔基和末端疊氮基修飾的金納米顆粒，之后將表面修飾后的金納米粒子混合，在Cu（Ⅱ）溶液中加入還原劑[Cu（Ⅱ）可以被快速還原生成Cu（I）]，Cu（I）作為催化劑使金納米粒子表面的炔基和疊氮基相互發(fā)生反應，在溶液中通過金納米粒子聚集而產生沉淀來檢測溶液中的Cu（Ⅱ）。如果沒有Cu（Ⅱ）則金納米粒子不會聚集從而使溶液保持紫紅色（圖）。

    該反應的好處是因為Click 化學具有非同一般的高選擇性，不受其他離子及其混合物，以及其他分子，特別是生物分子的干擾。因此，該檢測方法有望在污染物、生物體系等復雜的混合物中進行的Cu（Ⅱ）檢測。因為可以利用肉眼讀出，該方法還將為“芯片上的實驗室”等相關的微-納分析系統(tǒng)提供簡單的讀出方式。

    該研究工作得到了中國科學院“百人計劃”、基金委和教育部研究生教育創(chuàng)新計劃“國內高校博士訪學項目”的資助。

    據悉，目前檢測Cu（Ⅱ）主要是借助有機熒光團，發(fā)色傳感器，量子點，多肽和伏安法等技術手段來完成的。這些技術手段雖然能使Cu（Ⅱ）的檢出限達到很低，但大多需要依靠龐大或昂貴的精密儀器來完成。