研究人員利用石墨烯特點創(chuàng)造簡單比色法
中科院長春應用化學研究所電分析化學國家重點實驗室董紹俊研究員課題組在基于血紅素-石墨烯納米復合物免標記比色法檢測單核苷酸多態(tài)性研究方面取得重要進展，相關(guān)成果發(fā)表在近期美國化學會期刊ACS Nano上。
石墨烯是碳原子緊密堆積成單層二維蜂窩狀晶格結(jié)構(gòu)的一種碳質(zhì)新材料，由于其具有表面積大、熱性能和導電率高、機械強度大、生產(chǎn)成本低等特點和獨特的納米結(jié)構(gòu)，可廣泛應用于納米電子學、納米光子學、傳感器和納米復合材料等領(lǐng)域。
課題組利用化學法，通過血紅素與石墨烯之間π-π相互作用合成了血紅素功能化的石墨烯納米雜化材料(H-GNs)。這種新的納米材料在水溶液中具有很好的穩(wěn)定性，并且具有血紅素和石墨烯的優(yōu)良性質(zhì)。石墨烯表面上附著的血紅素使得H-GNs具有過氧化氫酶的性質(zhì)，能夠催化過氧化氫氧化過氧化氫酶底物的反應；當電解質(zhì)的濃度超過臨界聚沉濃度后，H-GNs溶液就會由于電荷屏蔽效應發(fā)生聚集；由于親和力不同，可以在最佳鹽濃度下利用H-GNs的不同聚集狀態(tài)，區(qū)分單鏈DNA和雙鏈DNA。
基于這些特點，研究人員建立了一種免標記比色法檢測乙肝病毒的單堿基多態(tài)性的方法。該方法簡便、快速、經(jīng)濟效益高，而且無需DNA底物進行標記。更重要的是，該方法可以在室溫下利用肉眼直接觀察，這使得它比利用復雜的儀器更方便。
由于其操作簡便，特異性好，該方法在包含單堿基突變等遺傳性疾病的臨床診斷中具有潛在的應用價值，可能為病原學診斷和遺傳性疾病帶來希望。
(科學時報)
