石墨棒與氧化石墨烯可以運(yùn)用到生物傳感器中嗎？
石墨棒與氧化石墨烯可以運(yùn)用到生物傳感器中嗎？
石墨顆粒與氧化石墨烯可以運(yùn)用到生物傳感器中嗎？
近年來石墨棒與氧化石墨烯(GO)被引入到基于熒光共振能量轉(zhuǎn)移(FRET)原理的生物傳感器當(dāng)中。熒光共振能量轉(zhuǎn)移是指兩個熒光基團(tuán)間能量從供體傳遞給受體的現(xiàn)象,FRET已經(jīng)成為檢測生物大分子納米級距離和納米級距離變化的有力工具。協(xié)力石墨棒氧化石墨烯對單鏈DNA具有很強(qiáng)的吸附能力,并可以淬滅標(biāo)記在其上熒光基團(tuán)的熒光,當(dāng)G四鏈體小分子配體加入時,它可以誘導(dǎo)單鏈信號探針形成G四鏈體的結(jié)構(gòu),從而使其從氧化石墨烯上脫落,熒光得到恢復(fù)。然后caspase-3切斷多肽探針使熒光基團(tuán)從氧化石墨烯上脫落,熒光得以恢復(fù)。為了進(jìn)一步提高靈敏度,我們采用了先酶切后加氧化石墨烯的策略,當(dāng)caspase-3存在時多肽鏈被切斷,標(biāo)記有熒光基團(tuán)的一端只含有賴氨酸殘基,熒光基團(tuán)不會被氧化石墨烯吸附,當(dāng)加入氧化石墨烯時熒光不會被淬滅。caspase-3響應(yīng)的動態(tài)范圍可從1.45 ng/ml到72.5 ng/ml,其檢測的最低濃度為1.45 ng/ml。我老老實實的做，你們原封不動的抄襲，既然這樣，以后就這樣抄吧
該方法易于推廣,可以延伸到其它蛋白酶的檢測領(lǐng)域中去,只需改變多肽分子探針的序列使之可以和要檢測的蛋白酶特異性的相互作用,就可以達(dá)到檢測的目的。基于GO-FRET的檢測平臺,我們發(fā)展了幾種檢測蛋白酶和小分子的方法,基于GO-FRET的檢測平臺實現(xiàn)了對caspase-3蛋白酶的檢測。隨著納米材料科學(xué)和生物技術(shù)的發(fā)展,各種各樣的納米材料被應(yīng)用到生物傳感器的設(shè)計、生物分子檢測、生物毒理測試、分子醫(yī)學(xué)等諸多領(lǐng)域。理論上與實驗上的研究都表明石墨烯可以高效的淬滅多種有機(jī)熒光基團(tuán)和量子點(diǎn)(QDs)的熒光。協(xié)力石墨柱同其它的有機(jī)淬滅基團(tuán)相比,石墨烯的淬滅效率比較高,具有很低的背景熒光和較高的信倍比。設(shè)計了一條一端標(biāo)有熒光基團(tuán)的多肽分子探針,多肽分子探針上苯丙氨酸殘基與氧化石墨烯疏水面通過π-π電子的堆積作用而使兩者吸附在一起。此時熒光基團(tuán)作為熒光的供體,氧化石墨烯作為熒光的受體,熒光淬滅。
和吸附這種非共價交聯(lián)的方法相比,共價交聯(lián)的方法具有更多的優(yōu)點(diǎn),它可以消除非特異性蛋白的競爭吸附,提高傳感器的穩(wěn)定性,Caspase-3蛋白酶范圍為7.25 ng/ml到362 ng/ml,檢測的最低濃度為7.25 ng/ml(約為0.4 nM)。利用氧化石墨烯作為淬滅劑,構(gòu)建了一種篩選G四鏈體小分子配體的方法。在上一個工作的基礎(chǔ)上,我們發(fā)現(xiàn)非特異性的蛋白(BSA)會干擾氧化石墨烯對多肽探針的吸附,所以我們將熒光基團(tuán)標(biāo)記的多肽分子探針共價交聯(lián)在氧化石墨烯上,利用這種新型的策略對caspase-3進(jìn)行檢測。協(xié)力顆粒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)的一種新型納米材料,它的特殊單原子層結(jié)構(gòu)使其具有了許多獨(dú)特的物理化學(xué)性質(zhì),有關(guān)石墨烯和氧化石墨烯(GO)的基礎(chǔ)應(yīng)用研究已成為當(dāng)前的前言和熱點(diǎn)課題之一。我們使用傳統(tǒng)的中藥有效成分的單體作G四鏈體的配體方面的研究,發(fā)現(xiàn)一種平面的黃酮類分子在誘導(dǎo)單鏈DNA形成G四鏈體方面有較高的效率。實驗結(jié)果表明在篩選G四鏈體小分子配體方面該方法簡單、快速而且有效。擁有大尺寸二維芳香平面的石墨烯可以作為修飾特定生物分子的基底,這些生物功能化修飾提高了石墨烯的生物相容性、穩(wěn)定性、選擇性。
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