石墨烯量子點在病毒檢測中的應用

點擊數：5932021-06-26 09:14:24　來源: 青島昊鑫新能源科技有限公司——石墨烯粉|碳納米管導電劑|導電劑|石墨烯導電劑|

量子點是一種尺寸不大于激子玻爾半徑的低維半導體材料，是納米級別的。其電子在三維方向被限制在束縛態和離散態之間，因其具有寬的激發光譜、窄而對稱的發射光譜、高的熒光量子產率、可調諧的顏色等特點，已經成為體內成像和診斷治療等多個領域的研究熱點。然而，很多量子點都是由重金屬離子制成的，這可能導致潛在的體外毒性，阻礙其實際應用。

石墨烯量子點作為碳基量子點其中的一種，是新興的具有良好生物相容性和獨特光致發光性的材料。石墨烯量子點是指片層尺寸在100 nm范圍內，片層層數在10層以下的具有熒光發射及量子尺寸效應的納米材料。近年來研究發現，石墨烯量子點還可用于高靈敏的病毒檢測新方法及高效抗病毒治療藥物。

病毒檢測包括血清學檢測及病原學檢測兩大類，血清學檢測主要是檢測血液中病毒感染產生的抗體，病原學檢測主要檢測病毒感染產生的核酸、蛋白或病毒粒子。石墨烯量子點具有良好的發光性質及電化學性質，易通過熒光共振能量轉移，光誘導電子轉移導致的熒光變化來構建快速、高靈敏的病毒檢測新方法。

石墨烯量子點在病毒檢測中的應用

基于石墨烯量子點熒光增強或猝滅所建立的病毒檢測方法，已經成功用于腺病毒、HIV病毒、肝炎病毒及登革熱病毒等的檢測。

Ahmed等將雞腺病毒抗體分別與金納米束及石墨烯量子點偶聯，當體系中存在雞腺病毒時，由于抗體與抗原之間特異的相互作用，金納米束及石墨烯量子點就會結合到雞腺病毒表面，其在紫外燈照射下，會產生局部電信號增強?；谶@一原理，該研究建立了雞腺病毒高靈敏檢測新方法，該方法檢出限為8.75 pfu/mL,比傳統的ELISA方法靈敏度提高了100倍。

Xiang等將石墨烯量子點修飾到玻碳電極表面，基于DNA雜交前后峰電流的變化，建立了乙肝病毒DNA片段快速、高靈敏檢測新方法，該方法線性范圍為10～500 nmol/L,檢出限為1 nmol/L。

Li等研究發現，由于熒光共振能量轉移的存在，偶聯猝滅劑(BHQ2)的單鏈DNA可猝滅B,N共摻雜石墨烯量子點的熒光信號，當體系中有互補序列DNA存在時，由于雙鏈DNA的形成，導致猝滅劑遠離石墨烯量子點，熒光信號得到恢復?；谶@一原理，他們建立了HIV病毒DNA的快速檢測方法，并將所建立的方法用于HIV病毒DNA進入細胞的動態檢測。

Ghanbari等將石墨烯量子點及核酸適配體修飾到玻碳電極表面，當向體系中加入丙肝病毒核心抗原后，體系的電化學阻抗譜會發生明顯的改變，基于這一原理，他們建立了丙肝病毒核心抗原快速、高靈敏檢測新方法，該方法檢出限為3.3 pg/mL,他們進一步將所建立的方法用于人血清中丙肝病毒核心抗原的檢測，取得了很好的效果。

Valipour等將銀納米粒子、帶有巰基的石墨烯量子點及抗體修飾到玻碳電極表面，基于加入丙肝病毒核心抗原前后電化學信號的變化，利用微分脈沖伏安法對丙肝病毒核心抗原進行了快速高靈敏檢測，檢出限達3 fg/mL。

Chowdhury等利用末端帶有巰基的單鏈DNA修飾到N,S共摻雜石墨烯量子點及金納米粒子復合材料表面，利用4種有機熒光染料修飾的DNA探針，建立了登革熱病毒亞型的熒光及電化學檢測新方法，檢出限低到9.4 fmol/L。

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