近期，智能所智能微納器件研究室的研究員王進等人基于金納米棒石墨烯復合材料，利用核酸適配體技術構(gòu)筑了等離激元納米棒/納米點石墨烯超結(jié)構(gòu)傳感器。該傳感器通過其表面的拉曼標簽，可用于金屬銅離子的高敏感增強拉曼識別。
近些年來，基于體外篩選指數(shù)富集的配體系統(tǒng)進化技術獲取的核酸適配體，因與多種目前待測物質(zhì)強特異性結(jié)合的能力，越來越受到生物傳感器領域研究人員的關注。與目前廣泛應用的基于抗原-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別技術在未來有望取代酶聯(lián)免疫反應，成為新一代的化學生物分析探測的強有力的手段。
智能所研究人員選取了高純度均一分散性的金納米棒/石墨烯復合材料，設計了金屬銅離子專一識別的核酸適配體，利用核酸適配體作為介導物質(zhì)，通過納米點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/納米點超結(jié)構(gòu)顆粒。由于銅離子的介入，雜交配對的核酸適配體會發(fā)生裂解，導致石墨烯表面的等離激元納米棒/納米點超結(jié)構(gòu)顆粒的解離，從而實現(xiàn)了金納米棒/納米點/石墨烯超結(jié)構(gòu)材料的可逆化組裝。
在此基礎上，研究人員考慮到小尺寸的納米點極弱增強拉曼特性，制備了納米點拉曼標簽，運用上述組裝機理，構(gòu)筑了“開關式”核酸適配體型石墨烯增強拉曼傳感器，借助金納米棒/石墨烯復合材料優(yōu)異的增強拉曼性能，實現(xiàn)了金屬銅離子的高敏感“turn-off”增強拉曼檢測，研究成果發(fā)表在最新一期的國際碳材料一區(qū)雜志Carbon，2018，133， 209-217。
該項研究受到國家自然科學基金和科技部國家國際科技合作專項的資助。