生物化学与分子生物学实验原理-氧化石墨烯和银纳米簇在生物传感中的应用

氧化石墨烯和银纳米簇在生物传感中的应用近年来，纳米技术的飞速发展为生物、医药、材料、化工等领域开辟了新的认知方向和研究内容。纳米材料与生物传感的相结合，发展新型检测原理、传感机制和检测装置，己形成纳米

氧化石墨烯和银纳米簇在生物传感中的应用 近年来，纳米技术的飞速发展为生物、医药、材料、化工等领域开辟了新的 认知方向和研究内容。纳米材料与生物传感的相结合，发展新型检测原理、传感机 制和检测装置，己形成纳米生物传感的新领域，并极大的促进了分析化学的发展， 成为了广大分析化学工作者研究的热点之一。纳米材料由于其结构单元的尺寸介于 1-100nm范围之间的所具备的纳米尺度效应，能够具备一些特殊的性质包括表面效 应?量子尺寸效应、小尺寸效应、宏观量子隧道效应等，利用这些性质可帮助构建 高灵敏和能够实现快速分析的生物传感器。目前，各种纳米材料包括量子点、碳材 料、桂材料、金属纳米簇、上转换材料等被广泛应用于传感器的构建。随着纳米材 料的发展以及分析化学对灵敏度和操作简易程度要求的不断増高，越来越多功能的 纳米材料将会被应用到生物传感检测中? 1. 氧化石墨烯在生物传感中的应用 氧化石墨烯，作为一种单原子厚度的二维纳米片材料,通过化学剥离氧化石墨 得到，由于其具有很好的水溶性、表面易于功能以及优异的荧光淬灭性能，在生物 传感领域己成为最具潜力以及应用最为广泛的纳米材料[1]。 氧化石墨烯表面能够与单链DNA中暴露的碱基通过强烈的π-π堆叠而让其吸 附在石墨烯表面，而双链螺旋结构DNA由于其碱基有效隐藏而吸附能力较弱。因 此，当荧光标记的单链DNA探针吸附在氧化石墨烯表面后，加入与其互补的目标单 链DNA能够与其杂交形成刚性的双链结构而脱附于氧化石墨烯表面，从而得到荧光 的恢复。基于此性质，He等人[2]利用不同染料修饰的单链，并将它们同时吸附在 氧化石墨烯上，实现了不同目标序列的多色分析检测?为了改善分析灵敏度，结合 核酸放大技术，Cui等人利用Dnase 酶对荧光修饰的miRNA互补序列与目标mRNA杂交的双链DNA的循环剪切作用，实 现了miRNA的灵敏多色检测。由于目标物与其适配体的结合能够使适配体发生构象 变化，利用适配体在氧化石墨烯表面结合目标物前后的构象不同，He等人[3]利用 适配体分子信标和氧化石墨烯构建了低背景的ATP检测平台。通过在ATP适配体的 5’端加入5个碱基与适配体的3’互补，构成发夹型的的适配体探针。由于染料