铅检测中生物化学技术的应用探讨

郑扬

摘 要 铅既是一种重金属又是弱金属，是一种常见的污染元素，它产生的危害波及自然界所有生物体，不仅仅是对任何动物以及植物，还会造成土壤和水资源的污染，目前，国际上已经将铅检测列为重要的检测技术。铅检测技术经过多年的发展已经取得很大的进步，当前应用的主要有物理、化学、生物三个领域的技术检测方法。本文主要介绍目前在生物领域生物化学技术在铅检测方面的应用探讨。

关键词 铅检测;生物化学技术;应用

引言

传统的铅检测技术中比较常见的有原子吸收光谱法、高效液相色谱法、毛细管电泳法、双硫腙比色法、溶出伏安法等，这些检测技术虽然检测效果比较好，能够确保结果的精确度，但检测的成本相对来说比较高，且检测技术操作流程比较复杂，很难满足快速检测的要求，因此，在一些地方的应用推广比较困难。为提高各个领域的检测水平，迫切需要研究出一种经济实用、简单快捷的方法。随着生物领域检测技术的快速发展，生物化学技术取得了进步性的突破，它具有很多传统的物理化学方法不具备的优点，弥补了很多技术缺陷，在铅检测研究领域得到了广泛的认可。本文主要介绍目前分子信标核酸检测技术和免疫检测技术在生物化学检测技术检测铅离子浓度方面的应用现状。

1分子信标核酸检测技术

分子信标核酸检测技术作为一种新的核酸检测技术，是一种基于核酸配对原则和荧光能量共振转移（FRET）设计的核酸检测技术，其中分子信标是一种以荧光分子的反应作为标记信号的寡核苷酸链。这种技术的检测关键点是要设计一段与特定核酸互补的分子信标，呈茎环状结构的分子信标主要由环序列和茎部结构组成，技术检测的要点是分子信标与靶核酸的特异性结合，发生FRET，释放的荧光分子发生转移便可以检测到荧光信号，根据荧光检测的强弱程度进行具体分析即可获得铅离子的检测结果。其主要原因是铅元素检测结果中浓度的含量与荧光信号反应的大小有直接影响关系，因此可以便铅元素的检测。

这种检测技术的优点是常温下即可进行稳定的检测，检测比较迅速，对环境的要求比较低，限制性影响因素比较少，检测铅离子的最低浓度下限也比较低，能够适应现实中各种环境的检测应用。分子信标核酸检测技术的发展时间虽然还比较短，但随着生物化学技术理论方面的创新性研究，各种新的技术得到了飞速的发展，在分子信标核酸检测技术领域各种用于检测的传感器被研究出來，各种新的实验方法改进了这一技术，方便了铅离子的快速精确检测。虽然这种检测技术具有很多优点但也存在一定的缺陷，就是目前只能满足单一离子的检测，当测试样品中只有一种离子时检测结果比较好，一旦出现多种离子就有可能产生交叉反应，对铅离子的检测结果将有可能产生影响，产生的影响目前还有待进一步研究，排除检测时其他离子对铅离子检测时的影响也是日后研究中的技术关键点[1]。

2免疫检测技术

免疫检测技术是基于抗原抗体之间进行的特异性反应设计的生物化学检测技术，这种检测技术与其他检测技术相比具有较高的灵敏度和特异性，检测结果不受其他因素影响，比较便于直接观察，目前在应用相对较多的免疫检测技术有酶联免疫法和荧光偏振免疫法两种。

2.1 酶联免疫法

酶联免疫法即酶联免疫吸附测定法（ELISA）。这种方法的关键是通过已知的抗原或者抗体与固相载体进行吸附作用，在保持活性的前提下，形成具有含有酶作为标记的抗原或抗体。其技术检测核心是酶复合物与抗原或抗体进行融合，然后通过颜色的显现来测定结果，因结果中最终结合物的含量与所测试标本中铅元素的量直接相关，所以可根据反应中的颜色变化程度来对铅离子进行具体结果的分析。在进行铅离子检测时，关键点是获得铅离子抗原及特异性抗体，目前常用的方法是利用实验小鼠进行免疫反应产生抗原和抗体。目前，随着ELISA试剂盒的创新研究，酶联免疫法的检测变得越来越方便，检测速度得到了很大程度上的提升，这种试剂盒可提前准备好酶联免疫法检测时所需各种试剂，大大节约了检测时间。这种检测方法的关键点是单克隆抗体检测技术，因此抗原和抗体的获得技术难度还是比较大的，检测所需成本相对来说比较高。

2.2 荧光偏振免疫法

荧光偏振免疫法即荧光偏振免疫分析法（FPIA），它能够对其他物质进行定量的分析。这种检测技术主要是通过检测样品与准备好的过量的螯合剂进行反应，从而得到一种综合体，然后再与已知浓度的含荧光的综合体进行竞争性反应，通过对多抗上的特异位点进行检测，然后再利用荧光偏振仪得到检测数据，最后将得到的分析曲线与已知的标准曲线进行对照，确定铅离子的检测结果。这种方法相比酶联免疫法成本要小得多，技术检测所需消耗的时间也比较短。这种方法的关键点是螯合剂的创新研究，有了新的螯合剂的技术研究突破，这种方法将是一种很实用的方法，但目前螯合剂的研究还有待进一步突破。目前研究的这两种免疫检测技术在检测铅离子方面都存在一个问题，就是因铅离子的多抗和单抗数量有限造成的技术难度问题。除此之外，就是突破实验室的理论研究，提升检测技术的实际应用，这方面的研究还需要进一步优化解决措施[2]。

3结束语

综上所述，在铅离子的生物检测技术方向，目前已经取得了很多进步性的发展，在进行技术的创新方面除了解决原有技术方面的问题提出科学性的解决措施外，增加新的技术的创新研究，加大各种试剂与传感器的开发力度也是很好的突破口。特别是近年来随着超分子化学技术的发展，各种新型的多功效的传感器被研发应用到生物化学技术领域，形成的超分子铅离子生物化学传感器在新的检测技术研发上发挥了很好的作用，其检测结果的速度和灵敏性都有很好的保障，也取得了一定的应用效果。总的来说，虽然生物化学检测技术虽然也存在一定的缺陷，但总体来说它在铅离子的检测效率上还是很高的，它比传统的检测技术的灵敏性要更高、限定性要更小、速度更加快、检测更加简单便捷、成本相对要小一些，在铅金属的检测技术的发展中起到很好的推进作用，也推动了其他技术领域的创新发展，具有很好的发展前景。

参考文献

[1] 戢太云，张春华，周培. 生物化学技术在铅检测中的研究进展[J].上海农业学报，2010，26（1）：120-123.

[2] 王彦辉.铅检测中生物化学技术的研究分析[J].山东工业技术，2015，（17）：273.