肖 雪

(西南民族大學(xué) 化學(xué)與環(huán)境保護(hù)工程學(xué)院，四川 成都 610041)

熒光各向異性法與熒光信號方法相比，具有多方面的優(yōu)勢。首先，它是一種均相檢測方法，測試時不需要對自由的和結(jié)合的熒光體進(jìn)行分離[1-2]；其次，熒光各向異性值的測量是通過一個熒光分子修飾的探針對靶物進(jìn)行檢測，因此，不需要加入猝滅基團(tuán)，從而降低了合成成本。此外，由于熒光各向異性是一種比率值，所以對熒光強(qiáng)度的波動及環(huán)境因素不敏感[3-4]?；谝陨蟽?yōu)勢，近年來，熒光各向異性法已經(jīng)被廣泛應(yīng)用于核酸[5-6]、蛋白質(zhì)[7-10]、金屬離子[11-14]等的分析，在生化檢測[15-17]、食品分析及疾病診斷等領(lǐng)域發(fā)揮著重要的作用[18-19]。

1 氧化石墨烯用于放大熒光各向異性信號

在熒光各向異性檢測法中，要測得明顯的熒光各向異性信號改變，要求反應(yīng)前后熒光體的分子質(zhì)量(或體積)有顯著改變。然而，待檢測靶物的質(zhì)量(或體積)通常很小，與探針結(jié)合后通常不能引起明顯的熒光各向異性值的改變，因此傳統(tǒng)方法通常都局限于對大分子進(jìn)行檢測，限制了熒光各向異性在分析檢測中的通用性[2，6]?；诖?，各種材料已經(jīng)被廣泛的應(yīng)用于放大熒光各向異性檢測信號，包括蛋白質(zhì)[20-21]、金納米顆粒[22-23]、SiO2納米顆粒[24]、碳納米材料等[6，11，14]。其中碳納米材料中的氧化石墨烯作為一種新型的二維納米材料，具有比表面積大、易修飾、能特異性識別核酸單雙鏈的特點，已被證明是一種優(yōu)良的熒光各向異性信號放大劑[6，11，14，25]。

2 氧化石墨烯放大熒光各向異性檢測法的應(yīng)用進(jìn)展

目前，氧化石墨烯放大熒光各向異性檢測法已經(jīng)被用于金屬離子、核酸、蛋白質(zhì)、腺苷等物質(zhì)的檢測。Huang等[11]以氧化石墨烯作為熒光各向異性放大劑實現(xiàn)了金屬離子的靈敏檢測。在該方法中，若不使用氧化石墨烯作為熒光各向異性增強(qiáng)劑，加入Cu2+前后信號變化微弱。反之，若以氧化石墨烯作為熒光各向異性增強(qiáng)劑，未加入靶物Cu2+時，修飾有熒光基團(tuán)的單鏈DNA吸附在氧化石墨烯上，熒光各向異性信號被氧化石墨烯放大，與加入Cu2+的實驗組形成明顯的信號差，以此完成對Cu2+靈敏檢測。此外，Yang等[2]結(jié)合核酸適配體使用氧化石墨烯作為熒光各向異性放大劑實現(xiàn)了小分子的檢測。Zhen[6，14，25]等以氧化石墨烯作為熒光各向異性放大劑實現(xiàn)了單鏈DNA，蓖麻毒素B鏈、癌癥標(biāo)志物microRNA-21的靈敏檢測，這些檢測法通過替換相應(yīng)的核酸適配子，可實現(xiàn)不同分子的靈敏檢測，是具有通用性的分析檢測法。此外，在蓖麻毒素B鏈、癌癥標(biāo)志物microRNA-21的檢測方法中，該團(tuán)隊成功的實現(xiàn)了實際樣的分析，為毒素和癌細(xì)胞的檢測提供了一種新型簡便的方法。

3 總結(jié)及展望

熒光各向異性法自身具有獨特的優(yōu)勢，已經(jīng)被用于各類生物分子和金屬離子的分析檢測，在生化分析和疾病診斷領(lǐng)域具有重要作用。為了提高檢測的靈敏度，氧化石墨烯被應(yīng)用于放大熒光各向異性信號，各類研究報道證明了氧化石墨烯可作為一種優(yōu)良的熒光各向異性信號放大劑，并且能應(yīng)用到多種分子的分析檢測中。目前，關(guān)于熒光各向異性的應(yīng)用報道，多數(shù)是通過質(zhì)量(或體積)來放大熒光各向異性信號，而分子的空間結(jié)構(gòu)和形狀特征對分子的旋轉(zhuǎn)狀態(tài)同樣有影響，因此，深入研究分子本身結(jié)構(gòu)變化與其熒光各向異性值變化的聯(lián)系，有利于將熒光各向異性更全面地應(yīng)用于各類反應(yīng)的檢測。此外，分子的運動情況的監(jiān)測可以通過實時測定熒光各向異性變化來實現(xiàn)，因此，將已建立的熒光各向異性檢測法應(yīng)用到細(xì)胞或生物體內(nèi)，實現(xiàn)生物機(jī)體內(nèi)相關(guān)反應(yīng)的實時監(jiān)測是一個值得研究的方向。