近期，智能所智能微納器件研究室的研究員王進(jìn)等人基于金納米棒石墨烯復(fù)合材料，利用核酸適配體技術(shù)構(gòu)筑了等離激元納米棒/納米點(diǎn)石墨烯超結(jié)構(gòu)傳感器。該傳感器通過(guò)其表面的拉曼標(biāo)簽，可用于金屬銅離子的高敏感增強(qiáng)拉曼識(shí)別。
近些年來(lái)，基于體外篩選指數(shù)富集的配體系統(tǒng)進(jìn)化技術(shù)獲取的核酸適配體，因與多種目前待測(cè)物質(zhì)強(qiáng)特異性結(jié)合的能力，越來(lái)越受到生物傳感器領(lǐng)域研究人員的關(guān)注。與目前廣泛應(yīng)用的基于抗原-抗體原理，利用蛋白作為探針的酶聯(lián)免疫反應(yīng)相比，核酸適配體的高穩(wěn)定性和高選擇性可促使適配體識(shí)別技術(shù)在未來(lái)有望取代酶聯(lián)免疫反應(yīng)，成為新一代的化學(xué)生物分析探測(cè)的強(qiáng)有力的手段。
智能所研究人員選取了高純度均一分散性的金納米棒/石墨烯復(fù)合材料，設(shè)計(jì)了金屬銅離子專(zhuān)一識(shí)別的核酸適配體，利用核酸適配體作為介導(dǎo)物質(zhì)，通過(guò)納米點(diǎn)與束縛在石墨烯表面金納米棒的高效結(jié)合，從而形成石墨烯表面的等離激元納米棒/納米點(diǎn)超結(jié)構(gòu)顆粒。由于銅離子的介入，雜交配對(duì)的核酸適配體會(huì)發(fā)生裂解，導(dǎo)致石墨烯表面的等離激元納米棒/納米點(diǎn)超結(jié)構(gòu)顆粒的解離，從而實(shí)現(xiàn)了金納米棒/納米點(diǎn)/石墨烯超結(jié)構(gòu)材料的可逆化組裝。
在此基礎(chǔ)上，研究人員考慮到小尺寸的納米點(diǎn)極弱增強(qiáng)拉曼特性，制備了納米點(diǎn)拉曼標(biāo)簽，運(yùn)用上述組裝機(jī)理，構(gòu)筑了“開(kāi)關(guān)式”核酸適配體型石墨烯增強(qiáng)拉曼傳感器，借助金納米棒/石墨烯復(fù)合材料優(yōu)異的增強(qiáng)拉曼性能，實(shí)現(xiàn)了金屬銅離子的高敏感“turn-off”增強(qiáng)拉曼檢測(cè)，研究成果發(fā)表在最新一期的國(guó)際碳材料一區(qū)雜志Carbon，2018，133， 209-217。
該項(xiàng)研究受到國(guó)家自然科學(xué)基金和科技部國(guó)家國(guó)際科技合作專(zhuān)項(xiàng)的資助。