鉛是造成環(huán)境污染的一種普通元素，可以引起許多健康問題，尤其是在兒童中這種危害更為明顯。目前的鉛檢測技術需要有復雜的設備或樣品處理?，F(xiàn)在，伊利諾斯大學的研究人員已經(jīng)發(fā)明了一種進行實時原位鉛離子檢測的簡單、經(jīng)濟的方法。 伊利諾斯大學化學教授Yi Lu說：“我們的鉛傳感器的特征在于，它們含由小的，與構成我們基因的“基礎”相同的DNA片斷?！盌NA是一種遺傳物質，堿基的不同組合，或者說序列決定個人的各種特征，如眼睛的顏色，頭發(fā)的顏色和高度。 Lu說：“這種傳感器代表了新一類簡單的，環(huán)境安全傳感器，并且是第一個檢測金屬離子的催化性DNA生物傳感器的例子?！痹搨鞲衅鹘Y合了催化DNA的高度金屬離子選擇性，和熒光檢測的高度敏感性。因為DNA分子穩(wěn)定，成本低，易于形成可見纖維和芯片，這種催化DNA系統(tǒng)是一種在偏遠地區(qū)進行實時鉛檢測的理想“候選者”，如用于環(huán)境監(jiān)測，臨床毒理學檢測和工業(yè)加工監(jiān)測。 為了尋找可以從其它金屬離子中區(qū)分出鉛離子的特異DNA序列，Lu和一名研究生Jing Li使用了一種名為體外選擇的方法。這種選擇過程可以獲得大量的DNA序列樣品（多達1000萬億個分子），通過多聚酶鏈反應擴增所需序列，以及進行突變以提高效果。 使用體外選擇，Lu和Li發(fā)現(xiàn)了幾個專一與鉛離子反應的DNA序列。為了增加傳感器的靈敏性，研究者將一個熒光標簽加到專一性DNA序列上。 盡管大部分的DNA分子是雙鏈結構，但Lu和Li選擇的接觸反應性DNA卻是但鏈結構，并且可以象蛋白一樣纏繞包裹起來。在這個單鏈中，研究者們塑造了一個特異的結合位點??一種只能夠容納選擇的金屬離子的口袋。 Lu說：“該工作的機理表明這種方法也可以用來獲得其它有毒（如汞和鎘）或有益的（如鈣和鉀）金屬離子的生物傳感器。同時，我們可以了解產(chǎn)生金屬特異性的DNA的序列和結構因素?！?