铅检测中生物化学技术的思考

铅检测中生物化学技术的思考

杜艳仓

云南外事外语职业学院 云南 昆明 651700

【摘要】作为一种危害人体健康的重金属污染物，铅的污染源众多，且这些污染源普遍具有不可降解性，在环境中能够长期存在。目前人们通过饮食、饮水等方式，一旦让铅进入人体后，绝大多数的铅会停留在骨骼，影响人们的身体健康。对此，我们应该明确对铅的检测方法，以此为基础探究生物化学技术的应用方式。

【关键词】铅检测；生物化学技术；思考

0.引言

从铅检测技术的角度分析，包括物理检测、化学检测、生物检测方法等，而传统的铅检测技术虽然可以获得相对稳定的检测结果，不过检测成本可能比较高，对于快速检测的要求难以实现。对此我们可以从生物化学领域研究全新的免疫检测技术，同时对研究动态信息进行整合研究。

1.常见的铅检测技术

1.1 原子吸收光谱法

这种方法是基于被测定元素的基态原子在正气状态对其原子共振辐射吸收进行元素定量分析的模式，按照原子化技术的差异可以划分为火焰原子吸收法与非火焰原子吸收法。

火焰原子吸收光谱法是常规检测方案，最低检测浓度为1mg/L，其吸收不哦强度和样品中的元素含量呈正比，在其它条件不发生改变的前提下，可以根据测量的吸收强度与标准范围展开对比。传统的原子吸收法在微量铅的检测环节中，样品直接喷乳火焰中原子化，其灵敏度可能会受到影响，尤其是基本成分所产生的非特异分子的吸收感染问题也会比较复杂。对此近年来也有各种研究方案进行优化，同时保障良好的测定条件与灵敏度。

在火焰原子吸收光谱法当中，氢化物原子吸收光谱法也成为了可选方案，可以从较大量的溶液中分离被检测的元素，利用铅元素和还原性物质体系作用形成氢化物来减少干扰。不过该方案需要进行提前预处理，并且操作难度较大，但是具有良好的精密度和准确度，平均回收率也有所保障。

1.2 溶出伏安法

溶出伏安法是以表面无法更新的液体或固体电机作为工作电极，然后改变电极的点位，并让富集在工作电极上的物质能够重新溶出，按照伏安曲线的峰值进行定量分析。有相关研究利用阳极溶出伏安法经混合酸消化后对头发中的铅含量进行测定，结果表明铅回收率超过93%，精密度也符合质量控制的标准。

2.生物化学技术在铅检测过程中的应用

2.1 免疫检测技术

免疫检测技术利用的是抗体和抗原之间的高选择性反应，从而具有良好的选择性与灵敏度。我们根据抗体类型的差异，也可以分为单克隆抗体免疫检测与多克隆抗体免疫检测，并且包括酶联免疫分析与荧光偏振免疫分析。

2.1.1 酶联免疫分析（ELISA）

ELISA的关键点是基于合成Pb²⁺的抗原基础上利用细胞融合技术获得单克隆抗体，对于抗原合成与特异性抗体的获得成为了技术中的关键内容。我们要获取针对其的特异性抗体，需要以大分析复合物形成来获得反应圆形，通过载体蛋白与大分子复合物的结合产生免疫原性。在既往的研究当中有针对液体中PB²⁺的检测内容，并且通过对比多种有金属离子与无金属离子的螯合剂后，通过超分子生物化学传感仪来实现。总体来看是在离子诱导的作用下让超分子荧光信号产生相应的变化。在后续的研究当中也有在PVC膜上固定乙醇介质的荧光传感器来进行检测。该技术的主要的优势表现为良好的选择性与快速反应能力，并且在金属离子作用之后可以通过荧光的响应状态来进行识别，有研究也对自来水、超纯水的添加回收率进行了分析，证明了铅的检测范围和检测下限，能够将该方法应用与饮用水中的残留检测过程之中。

2.1.2 荧光偏振免疫分析（FPIA）

FPIA技术的原理是样品中的Pb²⁺可以和过量的螯合剂形成Pb（II）-螯合剂复合体，并且与荧光复合物来竞争检测多克隆抗体上的结合位点，再利用荧光偏振分析仪来完成分析，获取数据和标准曲线的对比结果。相比于单克隆免疫检测技术，该技术可以检测抗体标准曲线，具有梁海鸥的一致性，检测结果与电热原子吸收光谱检测的误差可以控制在10%以内。国外某研究利用螯合物制备的多克隆抗体，以荧光偏振的方式分析了土壤样品之中的Pb²⁺，结果证明FPIA和电感耦合等离子体院子发射光谱检测结果之间的相关系数达到了0.93，检测限符合实际要求，能够与其它非金属之间保持0.5%以下的交叉反应。这说明该方案可以用于现场和室内检测，发挥良好的技术优势。

2.1.3 技术注意事项

Pb²⁺免疫检测技术在经过长期发展之后已经相对成熟，不过仍然要考虑到某些技术缺陷。主要来看，当前的关于铅多抗与单抗数量是在一个有限的范围内，常规双功能螯合剂与衍生物和Pb²⁺之间的配合难度较大，且我们在短时间内也无法寻找到能够代替EDTA的双功能螯合剂，所以一旦要将实验室研究成果进行商品化，需要从检测试剂的性能入手满足日常检测的实际需求。

2.2 分子信标核酸检测

该方案是基于荧光能量共振转移技术而出现的，从而设计一段特定核算部胡的寡核苷酸探针，与核酸把分子杂交后出现构象变化产生荧光，最终实现定量分析和定性分析。该技术方法的应用最早出现于1995年第一次出现合成脱氧核酶，然后对其催化水解特性展开的系统性研究，在金属离子的辅助作用下让酶内部的FRET效应发挥，让底物链始终保持无规则结构，并且探针的背景荧光强度得到抑制。探针与Pb

²⁺产生作用后荧光信号大幅度增加，同时还避免了温度对于探针使用产生的严重影响。Pb²⁺存在时，底物链释放出荧光基团标记的DNA片断，产生更加明显的荧光信号，保障Pb²⁺的快速检测同时保障了检测下限。不过需要注意的问题在于铅分子信标核算监测技术并不能完全有效分析多种金属离子的较差反应情况，多用于单一离子的技术研究，在后续的工作当中如果要用于实际生产环节，还要考虑到对脱氧核酶的研究，并合成一些与金属离子有特异性的小分子酶，提升分子信标检测技术的应用范围。

2.3 核酸定量检测

核酸定量检测是依托荧光动态能量的共振迁移而事实的化学组分检定工艺，并且来核酸成分呈现为弥补功能。在靶型分子的混交生物反应作用下，让检测过程的实施可以构建出相应的条件。铅离子的浓度检定过程环节，可以保障在通常的问题条件下就完成对铅离子的快捷测测是，避免温度变化等其它因素对探针式反应产生的不良影响，且约束指标的功能性也会受到影响。在相关研究内容当中，混合物中的铅离子浓度高低可以决定铅检定反应的荧光能力。

3.结语

在铅检测的研究方法中，还有其他类型的电化学传感方案。环境破坏问题的严重性也使得污染物检测技术不断地发展，检测速度和效率不断增加。以此为基础开展的污染检测研究对于环境修复具有重要的现实意义，同时也是未来其它环境污染物与重金属检测的主要发展方向。在铅检测工作中，还应该对监测技术的最佳使用条件展开分析，避免其性能不稳定与有效期过短的问题，实现高通量检测的最终目标。

参考文献：

[1]铅检测中生物化学技术的研究分析[J].王彦辉.山东工业技术.2015(17)

[2]铅检测中生物化学技术的研究分析[J].曲海娣,王朝政.中国中医药现代远程教育.2011(21)

[3]生物化学技术在铅检测中的研究进展[J].戢太云,张春华,周培.上海农业学报.2010(01)

[4]食品中重金属铅污染状况及其检测技术研究进展[J].赵静,孙海娟,冯叙桥.食品与发酵工业.2014(09)

杜艳仓（1985—），男，汉族，云南省昆明市盘龙区人，西南林业大学学士，云南外事外语职业学院，教师，研究方向：多糖类物质的提取方法研究