محققان در آمریکا با کمک یک روش رنگ‌سنجی جدید، یک راه ساده و حساس برای‌شناسایی جیوه در نمونه‌های آبی، پیدا کرده‌اند. این پیشرفت ممکن است منجر به‌ساخت ابزاری برای پایش میزان جیوه در دریاچه‌ها و رودخانه‌ها شود و ممکن است محققان را به‌سمت انواع مشابه روش‌های‌شناسایی برای دیگر فلزات، هدایت کند.
ساخت حسگر جیوه بسیار حساس و انتخابگر با کمک نانوذرات
|
محققان در آمریکا با کمک یک روش رنگ‌سنجی جدید، یک راه ساده و حساس برای‌شناسایی |
|
|
|
نانوذرات طلای عامل‌دار شده با یکی از دو نوع توالی‌های DNA مکمل، درغیاب یون‌های جیوه به واسطه یک پیوند نامتناسب گروه تیمیدین، کمپلکس‌های پایدار تشکیل نمی‌دهند. یون‌های جیوه دو نوع توالی‌های DNA را در نقطه نامتناسب T-T به هم پیوند می‌زنند. |
|
قرار گرفتن در معرض جیوه می‌تواند، اثرات مضر متنوعی از آسیب به‌مغز گرفته تا تغییر DNA، برای انسان داشته باشد. علاوه‌بر اثرات ناشی از قرار گرفتن در معرض مستقیم بخارات سمی آن، با خوردن ماهی آلوده به‌جیوه و دیگر غذاهای مشتق شده‌از آب، این فلز وارد بدن شده، اثرات مضر گوناگونی خواهد داشت. بنابراین چندین روش برای پایش این فلز سنگین و ترکیبات آن، توسعه داده شده‌است. روش‌های رنگ‌سنجی برای این کار مناسب هستند زیرا در این صورت، آن فلز با چشم غیرمسلح و ضمن مشاهده تغییر رنگ در محلول‌های معرف،شناسایی می‌شود. بعضی از روش‌های رنگ‌سنجی برای‌شناسایی جیوه در دسترس هستند، ولی در این روش‌ها حساسیت، پایین و در حد میکرومولار است، همچنین آنها انتخابگر نیستند و در محیط‌های آبی کار نمی‌کنند. در این روش جدید رنگ‌سنجی که به‌وسیله محققان دانشگاه نورث‌وسترن توصیف شده‌است، یون‌های Hg2+ با غلظتی در حد ppb ۲۰ (nM ۱۰۰) در نمونه‌های آبی،شناسایی می‌شوند. این روش که مبتنی بر نانوذرات طلای عامل‌دار شده با DNA است، بسیار انتخابگر است و بر خلاف دیگر روش‌های‌شناساییHg2+ به‌حلال‌های آلی نیاز ندارد. اساس این روش، شیمی کئوردیناسیون تیمیدین- تیمیدین-Hg2+ است. برای استفاده از واکنش کئوردیناسیون در یک روش حسگری، این محققان نانوذرات طلا را با یکی از دو نوع توالی‌های DNA تیول‌دارشده A و B عامل‌دار کردند. این توالی‌ها به‌جز برای یک پیوند نامتناسب تیمیدین – تیمیدین منفرد، مکمل هستند. در غیاب یون‌های Hg2+، نانوذرات عامل‌دارشده با A و B به‌هم متصل‌شده و دوتایی‌هایی تشکل می‌دهند- علی‌رغم پیوند نامتناسب منفرد- که در ۴۶ درجه سانتی‌گراد ذوب شده و از هم جدا می‌شوند. این ذوب‌شدگی، به‌وضوح باعث تغییر رنگ از ارغوانی به‌قرمز می‌شود. حضور یون‌های Hg2+، باعث افزایش استحکام این مجموعه‌ها و در نتیجه افزایش دمای ذوب آنها می‌شود، بنابراین تغییر رنگ محلول در دمای بالاتر اتفاق می‌افتد. این اثرات ناشی از واسطه‌گری Hg2+ برای کئوردینه کردن جفت گروه تیمیدین، نامتناسب است. این گروه نشان داده‌است که دمای ذوب و تغییر رنگ، در محدوده نانومولار تا میکرومولار، با غلظت Hg2+ رابطه خطی دارد. آنها همچنین نشان داده‌اند که این روش برای Hg2+ انتخابگر است و به Mg2+، Pb2+، Cd2+، Co2+، Zn2+، Ni2+ و دیگر یون‌های فلزی حساس نیست. این محققان می‌گویند که اصول این روش جدید، با جایگزینی تیمیدین با نوکلئوبازهای (nucleobase) مصنوعی که به‌صورت انتخابی با دیگر یون‌های فلزی پیوند می‌دهند، می‌توان برای‌شناسایی دیگر یون‌های فلزی استفاده کرد. نتایج این تحقیق در مجله Angew. Chem. Int. Ed منتشر شده‌است. |
