基于血紅素-石墨烯納米復(fù)合物免標(biāo)記比色法檢測(cè)單核苷酸多態(tài)性獲新進(jìn)展

中科院長春應(yīng)用化學(xué)研究所電分析化學(xué)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室董紹俊院士(TWAS)課題組在基于血紅素-石墨烯納米復(fù)合物免標(biāo)記比色法檢測(cè)單核苷酸多態(tài)性研究方面取得重要進(jìn)展，相關(guān)成果發(fā)表在國際著名期刊《ACS Nano》（2011,5,1282-1290）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(dǎo)電率高、機(jī)械強(qiáng)度大、生產(chǎn)成本低等特點(diǎn)和獨(dú)特的納米結(jié)構(gòu)，可廣泛應(yīng)用于在納米電子學(xué)、納米光子學(xué)、傳感器和納米復(fù)合材料等領(lǐng)域，已成為國際研發(fā)的新熱點(diǎn)。

該課題組利用化學(xué)法，通過血紅素與石墨烯之間π-π相互作用的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(yīng)；H-GNs在水溶液中的分散符合2D的Schulze-Hardy規(guī)則，當(dāng)電解質(zhì)的濃度超過臨界聚沉濃度(ccc)后，H-GNs溶液就會(huì)由于電荷屏蔽效應(yīng)發(fā)生聚集；單鏈DNA（ss-DNA）和雙鏈DNA（ds-DNA）與H-GNs之間的親和力不同，可以在最佳鹽濃度下利用H-GNs的不同聚集狀態(tài)區(qū)分ss-DNA和ds-DNA。

基于H-GNs的這些特點(diǎn)，研究人員建立了一種免標(biāo)記比色法檢測(cè)乙肝病毒(HBV)的單堿基多態(tài)性(SNPs)的方法。該方法簡便，快速，經(jīng)濟(jì)效益高，而且無需DNA底物進(jìn)行標(biāo)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(fù)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(yīng)用價(jià)值，可能為病原學(xué)診斷和遺傳性疾病帶來希望。