CN112986197A - 用于检测汞离子的比率荧光探针、荧光纸芯片和检测方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种用于检测汞离子的比率荧光探针、荧光纸芯片和检测方法，比率荧光探针包括背景探针和反应探针，背景探针由氮掺杂的蓝色碳量子点构成，反应探针由红色的金纳米团簇构成，该比率荧光探针是以红色的金纳米团簇和氮掺杂的蓝色碳量子点混合而成的，当在该比率荧光探针中加入汞离子后，金纳米团簇的红色荧光逐渐被猝灭，而氮掺杂的蓝色碳量子点荧光保持不变并作为参考信号，从而构成了一个On‑Off型荧光探针。该比率荧光探针的两种荧光材料都容易制备，而且具有低毒性、荧光强度高、生物相容性好等特点，同时其颜色变化范围更宽、更有利于实现对汞离子的检测。将该探针固定在纸芯片传感器上时，可实现对汞离子的快速可视化检测。

Description

用于检测汞离子的比率荧光探针、荧光纸芯片和检测方法
技术领域
本发明属于食品安全检测技术领域，更具体地，涉及一种用于检测汞离子的比率荧光探针、荧光纸芯片和检测方法。
背景技术
重金属离子是环境污染物，会对人体健康造成严重危害，尤其是汞(II)离子(Hg2 +)。与有机污染物不同，Hg2+难以通过生物降解的方式分解，并且可能继续在生物体内积累并进入食物链，从而对生物和人类造成严重伤害。尤其是剧毒的汞蒸气和汞盐(除了一些溶解度极小的如硫化汞)，由于它们对生命器官和组织的不利影响，其含量甚至在超痕量水平下时，也可能引发对人类健康的长期不可逆转的损害。因此，如何简单、快速、灵敏地检测汞离子含量，引起了人们极大的关注。
传统的检测汞离子的方法主要有原子吸收光谱、电感耦合等离子体原子发射法、表面增强拉曼散射法、电化学以及高效液相色谱法等。尽管这些方法具有较高的检测灵敏度和准确的检测结果，在大多数情况下都能提供良好的检测Hg2+的性能，但由于其所用的仪器较为昂贵、样品处理程序较为复杂、分析成本高昂等因素，在某种程度上限制该类方法只能在实验室中使用。为使检测更加方便灵活，国内外很多学者研究开发了许多快速检测汞离子的方法和装置，主要有可抛型汞离子免疫传感器(CN110514730A)、荧光分子探针(CN111533692A)、纸芯片(CN111474153A、CN111208100A、CN111474153A)、纸基微流控芯片(CN110898866A)、荧光试纸法(CN210604398U、CN110596084A、CN110646606A)、荧光/电化学传感器(CN110618272A)、表面增强拉曼传感器(CN110186902A)、电化学生物传感器(CN110907518A、CN110907518B)、水凝胶(CN110079584A、CN109900692A)、双光子荧光探针(CN110423610A)、酶促反应双发射荧光探针(CN110987881A)、稀土/核苷酸超分子组装体(CN110823851A)、核酸蛋白复合物变构型微生物全细胞传感器(CN110241064A)等，相比传统的检测方法，大多数的快检方法都具有成本低廉、检测速度快、便携以及操作简单等优点，但其准确性和灵敏度较低。
发明内容
针对现有汞离子检测中存在的快速准确检测和成本低廉、便携及操作简单之间的矛盾，本发明公开了一种快速检测汞离子的比率荧光探针和纸芯片传感器的制备方法和应用，检测汞离子用的荧光纳米材料容易制备、无毒或低毒、反应灵敏，对汞离子能进行现场快速可视化分析。
本发明公开了一种用于检测汞离子的比率荧光探针，其包括背景探针和反应探针，所述背景探针由氮掺杂的蓝色碳量子点构成，反应探针由红色的金纳米团簇构成，该比率荧光探针的荧光强度比为1:1，该比率荧光探针是以红色的金纳米团簇和氮掺杂的蓝色碳量子点混合而成的，当在该比率荧光探针中加入汞离子后，金纳米团簇的红色荧光逐渐被猝灭，而氮掺杂的蓝色碳量子点荧光保持不变并作为参考信号，从而构成了一个On-Off型荧光探针，荧光颜色呈现由红色变蓝色的变化。
本发明公开了一种用于检测汞离子的比率荧光探针的制备方法，其步骤包括：
S101，制备氮掺杂的蓝色碳量子点；
采用一锅水热法合成，将10mM、30mL的赖氨酸溶解于超纯水中，得到混合溶液，再将其转移至不锈钢高压釜中，并在200～220℃下加热5-6小时，将所得黄色溶液冷却至室温，然后以12000rpm离心10min，以除去大颗粒或团聚颗粒，取出溶液用0.22μm水系过滤膜过滤，然后用截留分子量为3500Da透析袋透析24小时，将获得的溶液保存在4℃以备使用。
S102，制备金纳米团簇(BSA-AuNCs)；
以牛血清白蛋白(BSA)为还原剂和稳定剂制备AuNCs。将5mL、10mM的HAuCl4引入5mL、50mg/mL的牛血清白蛋白中，并在室温下搅拌。然后，加入NaOH溶液(0.5mL，1M)，并将混合物孵育一定时间，当混合物溶液的颜色从浅黄色变为深橙色时，表明形成了BSA-AuNCs，将制得的BSA-AuNCs储存在4℃以便后续使用。
所述的搅拌的时间为3～5min；所述孵育的温度为35～40℃，时间为10～12h。
所述的制备金纳米团簇，在制备金纳米团簇前，所有用到的玻璃瓶均用成分为VHCl：VHNO3＝3：1的王水进行洗涤。
S103，制备比率荧光探针；
将氮掺杂的蓝色碳量子点和红色金纳米团簇以荧光强度比为1:1和体积比1：1进行混合，得到比率荧光探针溶液，即制得比率荧光探针。
本发明公开了一种利用上述制备方法获得的用于可视化定量检测汞离子的荧光纸芯片，其制作过程包括，用手握式打孔机分别将无荧光的醋酸纤维滤纸和黑色胶皮纸打成直径为6mm的圆形结构，弃去黑色胶皮纸的自粘纸张，将两张黑色胶皮纸对齐并相互粘贴，再将粘贴后的黑色胶皮纸与打成圆形结构的醋酸纤维滤纸粘贴，即构成亲疏水性良好的纸芯片传感器，然后将步骤S103中得到的比率荧光探针溶液反复、多次地固定在纸芯片传感器上，从而得到用于可视化定量检测汞离子的荧光纸芯片。
本发明公开了一种利用上述比率荧光探针进行可视化定量检测汞离子的检测方法，其步骤包括：将该比率荧光探针溶液置于3mL荧光比色皿中，再用pH为7.4的PBS缓冲溶液稀释至2mL，得到稀释后的比率荧光探针溶液，然后加入不同浓度梯度的汞离子溶液，得到混合溶液并将其在室温下静置5分钟，设置荧光光谱仪的激发波长，对混合溶液用荧光光谱仪记录其在410～780nm的荧光光谱，然后以荧光强度比值I464/I662为纵轴，以汞离子浓度为横轴，拟合得到荧光强度比值I464/I662与汞离子浓度的标准曲线。I464表示荧光光谱仪的激发波长为464nm时的荧光强度，I662表示荧光光谱仪的激发波长为662nm时的荧光强度。对待测样品溶液与稀释后的比率荧光探针溶液混合后并在室温下静置5分钟，设置荧光光谱仪的激发波长，对其用用荧光光谱仪记录其在410～780nm的荧光光谱，然后将其荧光强度比值I464/I662作为纵轴坐标代入到标准曲线中，其在标准曲线上对应点的横坐标，即为待测样品溶液的汞离子含量。所述的浓度梯度变化范围为0～2.5μM。
荧光照片是在暗室下用365nm紫外灯照射所拍摄的。对于荧光强度比I464/I662和汞离子浓度之间的线性关系，汞离子浓度为0～2.5μM范围内，二者具有良好的线性关系(线性比例系数0.991)，最低检出限为2.72nM。
本发明公开了一种利用上述比率荧光探针进行可视化定量检测汞离子的检测方法，其步骤包括，将比率荧光探针溶液置于3mL荧光比色皿中，再用pH为7.4的PBS缓冲溶液稀释至2mL，得到稀释后的比率荧光探针溶液，然后加入不同浓度梯度的汞离子溶液，将该溶液在室温下放置于黑暗环境中反应3～5分钟，并在黑暗条件下用365nm波长的紫外灯对其进行照射，然后在黑暗条件下通过能识别图像颜色RGB值的智能手机软件对该溶液进行拍摄并识别其颜色R值、G值和B值，根据其B值/R值比值与汞离子浓度之间的线性关系，以B值/R值比值为纵坐标，以汞离子浓度为横轴，拟合得到B值/R值比值与汞离子浓度的标准曲线；对待测样品溶液与稀释后的比率荧光探针溶液混合后，在室温下放置于黑暗条件中反应3～5分钟，并在黑暗条件下用365nm波长的紫外灯对其进行照射，然后通过能识别图像颜色RGB值的智能手机软件对该溶液进行拍摄并识别其颜色RGB值，根据其B值/R值比值作为纵轴坐标代入到标准曲线中，其在标准曲线上对应点的横坐标，即为待测样品溶液的汞离子含量。所述的浓度梯度变化范围为0～2.5μM。
汞离子浓度为0～1.8μM范围内与B值/R值比值之间有好的线性关系(线性比例系数0.991)，最低检出限为25.01nM。
本发明公开了一种利用上述荧光纸芯片进行可视化定量检测汞离子的检测方法，其步骤包括，将不同浓度梯度的汞离子溶液滴加在荧光纸芯片上，荧光纸芯片呈现由红变蓝的颜色变化，将该荧光纸芯片放置于黑暗环境中反应3～5分钟，并在黑暗条件下用365nm波长的紫外灯对其进行照射，在黑暗条件下用能识别图像颜色RGB值的智能手机软件对该荧光纸芯片进行拍摄并识别其颜色R值、G值和B值，根据其B值/R值比值与汞离子浓度之间的线性关系，以B值/R值比值为纵坐标，以汞离子浓度为横轴，拟合得到B值/R值比值与汞离子浓度的标准曲线；对滴加待测样品溶液后的荧光纸芯片，将该荧光纸芯片放置于黑暗环境中反应3～5分钟，并在黑暗条件下用365nm波长的紫外灯对其进行照射，然后在黑暗条件下通过能识别图像颜色RGB值的智能手机软件对该溶液进行拍摄并识别其颜色R值、G值和B值，根据其B值/R值比值作为纵轴坐标代入到标准曲线中，其在标准曲线上对应点的横坐标，即为待测样品溶液的汞离子含量。所述的浓度梯度变化范围为0～2.5μM。所述的浓度梯度变化范围为0～2.5μM。汞离子浓度为0～1.2μM范围内与RGB值之间有好的线性关系(线性比例系数0.9885)，最低检出限为32.47nM。
所述的能识别图像颜色RGB值的智能手机软件，具体为Color Grab。
本发明的技术方案具有如下有益效果：
一、用于检测汞离子的比率荧光探针由氮掺杂的蓝色碳量子点和红色金纳米团簇混合而成，其中两种荧光材料都容易制备，而且具有低毒性、荧光强度高、生物相容性好等特点。
二、与单一荧光探针相比，本发明的比率荧光探针颜色变化范围更宽、更有利于实现对汞离子的检测。该探针具有良好的敏感性、选择性以及良好的水溶性、高生物相容性和低细胞毒性等特点，可以用于水样中汞离子的检测，具有灵敏度高、选择性好、检测速度快等特点。
三、将该探针固定在纸芯片传感器上，可实现对汞离子的快速可视化检测。使用智能手应用程序(Color Grab)识别比率探针溶液或纸颜芯片传感器的RGB值，将B/R的比值与汞离子浓度绘制成标准曲线，可实现汞离子含量的现场快速可视化检测，同时可简化检测设备，节约检测时间。
附图说明
图1给出了比率荧光探针对汞离子的检测示意模拟图。
图2给出了本发明荧光纸芯片传感器与智能手机联用的现场实时快速可视化定量检测汞离子方法示意图。
图3给出了荧光纸芯片与智能手机联用快速可视化定量检测汞离子的检测结果。
图4为荧光纸芯片传感器的显色稳定时间。
具体实施方式
为了更好的了解本发明内容，这里给出一个实施例。
本发明公开了一种用于检测汞离子的比率荧光探针，其包括背景探针和反应探针，所述背景探针由氮掺杂的蓝色碳量子点构成，反应探针由红色的金纳米团簇构成，该比率荧光探针的荧光强度比为1:1，该比率荧光探针是以红色的金纳米团簇和氮掺杂的蓝色碳量子点混合而成的，当在该比率荧光探针中加入汞离子后，金纳米团簇的红色荧光逐渐被猝灭，而氮掺杂的蓝色碳量子点荧光保持不变并作为参考信号，从而构成了一个On-Off型荧光探针，荧光颜色呈现由红色变蓝色的变化。
本发明公开了一种荧光探针的制备方法，其步骤包括：
S101，制备氮掺杂的蓝色碳量子点；
采用一锅水热法合成，将10mM、30mL的赖氨酸溶解于超纯水中，得到混合溶液，再将其转移至不锈钢高压釜中，并在200～220℃下加热5-6小时，将所得黄色溶液冷却至室温，然后以12000rpm离心10min，以除去大颗粒或团聚颗粒，取出溶液用0.22μm水系过滤膜过滤，然后用截留分子量为3500Da透析袋透析24小时，将获得的溶液保存在4℃以备使用。
S102，制备金纳米团簇(BSA-AuNCs)；
以牛血清白蛋白(BSA)为还原剂和稳定剂制备AuNCs。将5mL、10mM的HAuCl4引入5mL、50mg/mL的牛血清白蛋白中，并在室温下搅拌。然后，加入NaOH溶液(0.5mL，1M)，并将混合物孵育一定时间，当混合物溶液的颜色从浅黄色变为深橙色时，表明形成了BSA-AuNCs，将制得的BSA-AuNCs储存在4℃以便后续使用。
所述的搅拌的时间为3～5min；所述孵育的温度为35～40℃，时间为10～12h。
所述的制备金纳米团簇，在制备金纳米团簇前，所有用到的玻璃瓶均用成分为VHCl：VHNO3＝3：1的王水进行洗涤。
S103，制备比率荧光探针；
将氮掺杂的蓝色碳量子点和红色金纳米团簇以荧光强度比为1:1和体积比1：1进行混合，得到比率荧光探针溶液，即制得比率荧光探针。
本发明公开了一种利用上述制备方法获得的用于可视化定量检测汞离子的荧光纸芯片，其制作过程包括，用手握式打孔机分别将无荧光的醋酸纤维滤纸和黑色胶皮纸打成直径为6mm的圆形结构，弃去黑色胶皮纸的自粘纸张，将两张黑色胶皮纸对齐并相互粘贴，再将粘贴后的黑色胶皮纸与打成圆形结构的醋酸纤维滤纸粘贴，即构成亲疏水性良好的纸芯片传感器，然后将步骤S103中得到的比率荧光探针溶液反复、多次地固定在纸芯片传感器上，以增加探针的数量，并尽可能确保探针均匀分布，从而得到用于可视化定量检测汞离子的荧光纸芯片。
本发明公开了一种利用上述比率荧光探针进行可视化定量检测汞离子的检测方法，其步骤包括：将该比率荧光探针溶液置于3mL荧光比色皿中，再用pH为7.4的PBS缓冲溶液稀释至2mL，得到稀释后的比率荧光探针溶液，然后加入不同浓度梯度的汞离子溶液，得到混合溶液并将其在室温下静置5分钟，设置荧光光谱仪的激发波长，对混合溶液用荧光光谱仪记录其在410～780nm的荧光光谱，然后以荧光强度比值I464/I662为纵轴，以汞离子浓度为横轴，拟合得到荧光强度比值I464/I662与汞离子浓度的标准曲线。I464表示荧光光谱仪的激发波长为464nm时的荧光强度，I662表示荧光光谱仪的激发波长为662nm时的荧光强度。对待测样品溶液与稀释后的比率荧光探针溶液混合后并在室温下静置5分钟，设置荧光光谱仪的激发波长，对其用用荧光光谱仪记录其在410～780nm的荧光光谱，然后将其荧光强度比值I464/I662作为纵轴坐标代入到标准曲线中，其在标准曲线上对应点的横坐标，即为待测样品溶液的汞离子含量。所述的浓度梯度变化范围为0～2.5μM。
荧光照片是在暗室下用365nm紫外灯照射所拍摄的。对于荧光强度比I464/I662和汞离子浓度之间的线性关系，汞离子浓度为0～2.5μM范围内，二者具有良好的线性关系(线性比例系数0.991)，最低检出限为2.72nM。
本发明公开了一种利用上述比率荧光探针进行可视化定量检测汞离子的检测方法，其步骤包括，将比率荧光探针溶液置于3mL荧光比色皿中，再用pH为7.4的PBS缓冲溶液稀释至2mL，得到稀释后的比率荧光探针溶液，然后加入不同浓度梯度的汞离子溶液，将该溶液在室温下放置于黑暗环境中反应3～5分钟，并在黑暗条件下用365nm波长的紫外灯对其进行照射，然后在黑暗条件下通过能识别图像颜色RGB值的智能手机软件对该溶液进行拍摄并识别其颜色R值、G值和B值，根据其B值/R值比值与汞离子浓度之间的线性关系，以B值/R值比值为纵坐标，以汞离子浓度为横轴，拟合得到B值/R值比值与汞离子浓度的标准曲线；对待测样品溶液与稀释后的比率荧光探针溶液混合后，在室温下放置于黑暗条件中反应3～5分钟，并在黑暗条件下用365nm波长的紫外灯对其进行照射，然后通过能识别图像颜色RGB值的智能手机软件对该溶液进行拍摄并识别其颜色RGB值，根据其B值/R值比值作为纵轴坐标代入到标准曲线中，其在标准曲线上对应点的横坐标，即为待测样品溶液的汞离子含量。所述的浓度梯度变化范围为0～2.5μM。
汞离子浓度为0～1.8μM范围内与B值/R值比值之间有好的线性关系(线性比例系数0.991)，最低检出限为25.01nM。
本发明公开了一种利用上述荧光纸芯片进行可视化定量检测汞离子的检测方法，其步骤包括，将不同浓度梯度的汞离子溶液滴加在荧光纸芯片上，荧光纸芯片呈现由红变蓝的颜色变化，将该荧光纸芯片放置于黑暗环境中反应3～5分钟，并在黑暗条件下用365nm波长的紫外灯对其进行照射，在黑暗条件下用能识别图像颜色RGB值的智能手机软件对该荧光纸芯片进行拍摄并识别其颜色R值、G值和B值，根据其B值/R值比值与汞离子浓度之间的线性关系，以B值/R值比值为纵坐标，以汞离子浓度为横轴，拟合得到B值/R值比值与汞离子浓度的标准曲线；对滴加待测样品溶液后的荧光纸芯片，将该荧光纸芯片放置于黑暗环境中反应3～5分钟，并在黑暗条件下用365nm波长的紫外灯对其进行照射，然后在黑暗条件下通过能识别图像颜色RGB值的智能手机软件对该溶液进行拍摄并识别其颜色R值、G值和B值，根据其B值/R值比值作为纵轴坐标代入到标准曲线中，其在标准曲线上对应点的横坐标，即为待测样品溶液的汞离子含量。所述的浓度梯度变化范围为0～2.5μM。所述的浓度梯度变化范围为0～2.5μM。汞离子浓度为0～1.2μM范围内与RGB值之间有好的线性关系(线性比例系数0.9885)，最低检出限为32.47nM。
所述的能识别图像颜色RGB值的智能手机软件，具体为Color Grab。
这里采用本发明方法，定量检测实际水样中的汞离子。黄河水(取自兰州市黄河水发源地)和自来水(本实验室)作为实际水样检测汞离子。先用0.22μm水系微滤膜过滤实际水样两遍，以除去不溶性杂质等，并用其配制不同浓度的汞离子标准溶液，加入荧光探针溶液中。通过荧光光谱仪记录荧光强度，通过三次独立实验获得平均值，并计算汞离子的回收率。具体结果如表1所示。
表1比率荧光探针溶液对实际水样中汞离子的定量检测结果
Figure BDA0002943991440000091
从表1的数据可以看出，当汞离子的浓度分别为0.5、1.2、1.6和2.0μM时，用荧光光谱仪测试比色荧光探针溶液的荧光强度比获得的回收率90.5％～107.6％，相对标准偏差为2.2％～5.1％。
图1给出了比率荧光探针对汞离子的检测示意模拟图。
图2示出了本发明荧光纸芯片传感器与智能手机联用的现场实时快速可视化定量检测汞离子方法示意图。
图3示出了荧光纸芯片与智能手机联用快速可视化定量检测汞离子的检测结果。
图3A为纸芯片传感器的B/R比值与汞离子浓度的关系图，照片是在365nm的紫外灯下拍摄的。当向该传感器上滴加不同浓度的汞离子时，呈现由红变蓝的颜色变化，与探针溶液颜色变化一致。利用智能手机应用程序(Color Grab)可获取荧光纸传感器的颜色信息，即RGB值。从图3B中可看出：荧光纸传感器的B/R比值与汞离子浓度紧密相关，且在汞离子浓度为0～1.2μM范围内具有良好的线性关系(R2＝0.9885)，检测限计算结果为32.47nM。
图4为荧光纸芯片传感器的显色稳定时间。
该荧光纸芯片传感器在常温下可以存放一个月时间，完全可以满足现场检测的需要。
以上所述仅为本申请的实施例而已，并不用于限制本申请。对于本领域技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的权利要求范围之内。

Claims (8)

1.一种用于检测汞离子的比率荧光探针，其特征在于，其包括背景探针和反应探针，所述背景探针由氮掺杂的蓝色碳量子点构成，反应探针由红色的金纳米团簇构成，该比率荧光探针的荧光强度比为1:1，该比率荧光探针是以红色的金纳米团簇和氮掺杂的蓝色碳量子点混合而成的，当在该比率荧光探针中加入汞离子后，金纳米团簇的红色荧光逐渐被猝灭，而氮掺杂的蓝色碳量子点荧光保持不变并作为参考信号，从而构成了一个On-Off型荧光探针，荧光颜色呈现由红色变蓝色的变化。
2.一种用于检测汞离子的比率荧光探针的制备方法，其特征在于，其步骤包括：
S101，制备氮掺杂的蓝色碳量子点；
采用一锅水热法合成，将10mM、30mL的赖氨酸溶解于超纯水中，得到混合溶液，再将其转移至不锈钢高压釜中，并在200～220℃下加热5-6小时，将所得黄色溶液冷却至室温，然后以12000rpm离心10min，以除去大颗粒或团聚颗粒，取出溶液用0.22μm水系过滤膜过滤，然后用截留分子量为3500Da透析袋透析24小时，将获得的溶液保存在4℃以备使用；
S102，制备金纳米团簇；
以牛血清白蛋白为还原剂和稳定剂制备Au NCs；将5mL、10mM的HAuCl4引入5mL、50mg/mL的牛血清白蛋白中，并在室温下搅拌；然后，加入0.5mL、1M的NaOH溶液，并将混合物孵育一定时间，当混合物溶液的颜色从浅黄色变为深橙色时，表明形成了BSA-AuNCs，将制得的BSA-Au NCs储存在4℃以便后续使用；
S103，制备比率荧光探针；
将氮掺杂的蓝色碳量子点和红色金纳米团簇以荧光强度比为1:1和体积比1：1进行混合，得到比率荧光探针溶液，即制得比率荧光探针。
3.如权利要求2所述的用于检测汞离子的比率荧光探针的制备方法，其特征在于，步骤S102中所述的搅拌的时间为3～5min；所述孵育的温度为35～40℃，孵育时间为10～12h。
4.如权利要求2所述的用于检测汞离子的比率荧光探针的制备方法，其特征在于，步骤S102所述的制备金纳米团簇，在制备金纳米团簇前，所有用到的玻璃瓶均用成分为VHCl：VHNO3＝3：1的王水进行洗涤。
5.利用权利要求2所述制备方法获得的用于可视化定量检测汞离子的荧光纸芯片，其特征在于，其制作过程包括，用手握式打孔机分别将无荧光的醋酸纤维滤纸和黑色胶皮纸打成直径为6mm的圆形结构，弃去黑色胶皮纸的自粘纸张，将两张黑色胶皮纸对齐并相互粘贴，再将粘贴后的黑色胶皮纸与打成圆形结构的醋酸纤维滤纸粘贴，即构成亲疏水性良好的纸芯片传感器，然后将步骤S103中得到的比率荧光探针溶液反复、多次地固定在纸芯片传感器上，从而得到用于可视化定量检测汞离子的荧光纸芯片。
6.利用权利要求5所述的荧光纸芯片进行可视化定量检测汞离子的检测方法，其特征在于，其步骤包括，将不同浓度梯度的汞离子溶液滴加在荧光纸芯片上，荧光纸芯片呈现由红变蓝的颜色变化，将该荧光纸芯片放置于黑暗环境中反应3～5分钟，并在黑暗条件下用365nm波长的紫外灯对其进行照射，在黑暗条件下用能识别图像颜色RGB值的智能手机软件对该荧光纸芯片进行拍摄并识别其颜色R值、G值和B值，根据其B值/R值比值与汞离子浓度之间的线性关系，以B值/R值比值为纵坐标，以汞离子浓度为横轴，拟合得到B值/R值比值与汞离子浓度的标准曲线；对滴加待测样品溶液后的荧光纸芯片，将该荧光纸芯片放置于黑暗环境中反应3～5分钟，并在黑暗条件下用365nm波长的紫外灯对其进行照射，然后在黑暗条件下通过能识别图像颜色RGB值的智能手机软件对该溶液进行拍摄并识别其颜色R值、G值和B值，根据其B值/R值比值作为纵轴坐标代入到标准曲线中，其在标准曲线上对应点的横坐标，即为待测样品溶液的汞离子含量。
7.利用权利要求1或2所述的比率荧光探针进行可视化定量检测汞离子的检测方法，其特征在于，其步骤包括：将该比率荧光探针溶液置于3mL荧光比色皿中，再用pH为7.4的PBS缓冲溶液稀释至2mL，得到稀释后的比率荧光探针溶液，然后加入不同浓度梯度的汞离子溶液，得到混合溶液并将其在室温下静置5分钟，设置荧光光谱仪的激发波长，对混合溶液用荧光光谱仪记录其在410～780nm的荧光光谱，然后以荧光强度比值I464/I662为纵轴，以汞离子浓度为横轴，拟合得到荧光强度比值I464/I662与汞离子浓度的标准曲线；I464表示荧光光谱仪的激发波长为464nm时的荧光强度，I662表示荧光光谱仪的激发波长为662nm时的荧光强度；对待测样品溶液与稀释后的比率荧光探针溶液混合后并在室温下静置5分钟，设置荧光光谱仪的激发波长，对其用用荧光光谱仪记录其在410～780nm的荧光光谱，然后将其荧光强度比值I464/I662作为纵轴坐标代入到标准曲线中，其在标准曲线上对应点的横坐标，即为待测样品溶液的汞离子含量。
8.利用权利要求1或2所述的比率荧光探针进行可视化定量检测汞离子的检测方法，其特征在于，其步骤包括，将比率荧光探针溶液置于3mL荧光比色皿中，再用pH为7.4的PBS缓冲溶液稀释至2mL，得到稀释后的比率荧光探针溶液，然后加入不同浓度梯度的汞离子溶液，将该溶液在室温下放置于黑暗环境中反应3～5分钟，并在黑暗条件下用365nm波长的紫外灯对其进行照射，然后在黑暗条件下通过能识别图像颜色RGB值的智能手机软件对该溶液进行拍摄并识别其颜色R值、G值和B值，根据其B值/R值比值与汞离子浓度之间的线性关系，以B值/R值比值为纵坐标，以汞离子浓度为横轴，拟合得到B值/R值比值与汞离子浓度的标准曲线；对待测样品溶液与稀释后的比率荧光探针溶液混合后，在室温下放置于黑暗条件中反应3～5分钟，并在黑暗条件下用365nm波长的紫外灯对其进行照射，然后通过能识别图像颜色RGB值的智能手机软件对该溶液进行拍摄并识别其颜色RGB值，根据其B值/R值比值作为纵轴坐标代入到标准曲线中，其在标准曲线上对应点的横坐标，即为待测样品溶液的汞离子含量。
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