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稀土元素（REEs）在各種高科技領域得到廣泛的應用。開發能夠檢測和區分不同稀土元素的親和配體是分析化學的前沿課題。了解天然生物分子在識別稀土元素方面的局限性也很有趣。

有鑒于此，滑鐵盧大學劉玨文教授等將Sc³⁺作為分離DNA適配體的靶標，獲得了Sc-1的適配體。

本文要點：

（1）

使用硫黃素T（ThT，thioflavin T）熒光分析發現，Sc-1能夠只與稀土元素結合，不與其他金屬離子結合。此外，Sc-1與Sc³⁺的結合動力學非常緩慢，結合形成的復合物能夠避免EDTA解離。

（2）

此外，Sc-1與三價鑭系金屬離子的結合動力學不同，可以將17種稀土元素分為三大類：（1）La³⁺、Ce³⁺、Pr³⁺、Nd³⁺、Sm³⁺、Eu³⁺和Gd³⁺；（2）Tb³⁺、Dy³⁺、Ho³⁺、Er³⁺、Tm³⁺、Yb³⁺、Lu³⁺和Y³⁺；（3）Sc³⁺。

NMR測試證實了稀土金屬離子與適配體結合誘導構象變化。使用熒光鏈置換法（fluorescence strand-displacement），測得適配體檢測REE離子的K_d范圍為0.6~258.5 nM，，而且這種方法能夠有效檢測真實樣品Sc³⁺。

參考文獻

Jin Wang, Yunus A. Kaiyum, Xiangmei Li, Hongtao Lei, Philip E. Johnson, and Juewen Liu*, Kinetic and Affinity Profiling Rare Earth Metals Using a DNA Aptamer, J. Am. Chem. Soc. 2025

DOI: 10.1021/jacs.4c13768

https://pubs.acs.org/doi/10.1021/jacs.4c13768