北測公司圖南研究院和上海交通大學樊春海院士團隊與美國密歇根大學Nicholas Kotov團隊合作，成功開發(fā)了一種新型的基于碳基納米組裝超結構的高靈敏一氧化氮診斷探針，可用于呼吸氣體中微量一氧化氮分子的檢測，有望應用于新冠肺炎、哮喘等疾病的早期篩查。

該成果于近期以“Metal Bridged Graphene–Protein Supraparticles for Analog and Digital Nitric Oxide Sensing”為題，在線發(fā)表于材料學頂級期刊Advanced Materials上（影響因子：27.4）。

2020年在全世界大范圍內流行的新冠肺炎給整個人類帶來了巨大的危害，如何對新冠肺炎進行快速預篩將對疾病的防控產生重大價值。一氧化氮作為一種重要的指示分子，和病毒性肺炎具有高度相關性。然而，在呼吸氣體中檢測一氧化氮分子并非易事。這一方面是由于呼吸氣體中的一氧化氮含量微乎其微，其濃度僅為十億分之一；另一方面，呼吸氣體中含有數百種復雜化合物，對一氧化氮分子檢測結果的準確性產生復雜的干擾。這都要求檢測方法具備極高的靈敏度和選擇性。

本工作的研究人員采用了一種基于納米自組裝的技術，將識別基元、傳感基元、放大基元等模塊高效地組裝在一個尺寸不到100納米的納米超粒子中，從而實現了在復雜體系中對一氧化氮分子的高效檢測。這項成果的靈敏度較傳統(tǒng)熒光檢測方法提升了數百倍。基于自限性的納米自組裝，石墨烯量子點材料和超氧化物歧化酶（SOD）可以在稀土鋱離子的存在下形成規(guī)整均一的球形超粒子。該超粒子在一氧化氮分子的存在下，可以特異性的激活SOD蛋白中的二價銅離子還原為一價。這一價態(tài)的變化可以觸發(fā)一系列的能量轉移與信號放大，從而引發(fā)鋱離子的熒光的大幅度增強，實現一氧化氮分子的高靈敏、高選擇性檢測。鑒于一氧化氮分子也是新冠肺炎的重要指示分子，該方法也有望被應用于新冠肺炎的快速篩查。

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