作者：高原/李艷/蘇星光

　　1引言

　　石墨烯是一種由純碳原子的六元環平面結構構成的二維材料，是零維的富勒烯、一維的碳納米管（CNTs）以及三維石墨結構的構筑基元。它具有非常大的理論比表面積、很高的楊氏模量、超高的光學透過率、優良的導熱性和導電性，并能夠通過電子轉移實現熒光猝滅。目前，人們已將基于石墨烯的材料廣泛應用于諸多領域，如吸附劑、催化劑、藥物載體等。石墨烯具有的奇特性質，使得其能夠滿足高靈敏性傳感器設計的需求，并已用于構建光學、電化學及場效應傳感器、細胞標記及實時監測等。本文介紹了基于石墨烯材料的光學生物傳感器的研究進展，重點評述了基于石墨烯基的熒光共振能量轉移（FRET）以及比色法傳感器。

　　2基于石墨烯的熒光共振能量轉移傳感器

　　熒光共振能量轉移（FRET）是能量由供體熒光團經無輻射途徑轉移給受體熒光團，并引起供體熒光猝滅和受體熒光增強的光學現象，是測量活體及體外納米尺度距離及變化的有效手段。近年來，人們致力于開發基于石墨烯材料的FRET傳感器，將其用于生物及化學檢測。FRET傳感器主要由3部分構成：供體、受體（猝滅劑）及供受體之間的橋聯媒介。在基于石墨烯的FRET傳感器中，石墨烯及其衍生物既可以作為供體，又可作為受體。一方面，石墨烯由于其結構特點，能夠同時猝滅發射波長或結構不同的多種熒光團的熒光，是一種通用的猝滅劑；另一方面，石墨烯及其衍生物經過一定的化學處理，可以產生熒光信號，可作為熒光供體。基于石墨烯的FRET生物傳感器依托于一些生物分子構建的橋聯基，用于調節供體熒光團和受體之間的距離，從而引起熒光的變化。其中，DNA、蛋白質、多肽等生物分子均可以作為橋聯基。

　　2．1以石墨烯作為猝滅劑

　　在報道的基于石墨烯材料的FRET傳感器中，以石墨烯材料作為猝滅劑的居多。氧化石墨烯（GO）是石墨烯的一種重要衍生物，是化學還原法制備石墨烯的前驅體，在石墨烯片層結構的邊緣和表面帶有多種含氧基團，如羧基、羥基、環氧基等。正是由于這些含氧基團的存在，使其較石墨烯具有更好的水溶性，可以應用于生物體系中。石墨烯及GO由于其大面積的共軛結構，可以作為能量受體猝滅多種有機染料及量子點的熒光，是一種廣適性的熒光猝滅劑。與傳統的猝滅劑相比，石墨烯材料具有更高的猝滅效率，使FRET傳感器具有背景低、信噪比高、可多重檢測的顯著特點。

　　2．1．1基于DNA聯接

　　研究表明，石墨烯能區分多種DNA分子結構，包括ssDNA，dsDNA以及莖環結構等。石墨烯及GO由于其結構特點，對帶有裸露的環狀結構的化合物具有強烈的吸附能力。

　　DNA中的堿基包含六元環結構，石墨烯會與裸露的堿基發生強烈的π-π相互作用、疏水作用等，從而吸附DNA。但是石墨烯與不同分子結構的DNA的結合能力明顯不同。對于相同堿基數量的單鏈DNA（ssDNA）和雙鏈DNA（dsDNA），石墨烯能夠穩定吸附ssDNA，而對dsDNA的吸附能力則較弱。其原因是由于DNA雜交后空間結構發生改變，磷酸鹽骨架將堿基有效屏蔽在其中，使石墨烯無法與堿基接觸，從而造成結合能力的減弱。DNA一級結構的差異也會導致與石墨烯的結合能力不同，堿基數量越多的ssDNA與石墨烯材料的結合能力越強。正是基于石墨烯對不同結構的DNA的吸附能力有所區別，研究者們構建了一系列以DNA聯接的石墨烯基FRET傳感器。

　　(1)利用DNA互補序列

　　2009年，Lu等首次報道了基于石墨烯的FRET生物傳感器。該傳感器是由標記了羧基熒光素（FAM）的ssDNA與GO構成。在沒有目標DNA時，FAM-ssDNA會吸附到GO表面，造成FAM與GO之間發生FRET，使FAM熒光團的熒光被迅速猝滅；而當FAM-ssDNA與目標DNA雜交后，會改變DNA的構型并且削弱了FAM-ssDNA與GO之間的相互作用，這就造成FAM-ssDNA從GO表面釋放出來，增大FAM與GO之間的距離，阻礙FRET，造成FAM熒光恢復。從而建立了一種用于檢測特定DNA序列的高靈敏度及選擇性的熒光恢復檢測方法。該課題組還運用GO作為納米猝滅劑構建了一種分子信標（MB）探針。傳統的分子信標探針兩端分別標記熒光團和猝滅團。而這種新型的分子信標探針則只需在一端標記熒光團，而猝滅劑GO則不需要標記。與傳統的分子信標相比，該探針不需要復雜的合成步驟，同時猝滅更有效、靈敏度更高。更重要的是，由于發卡狀的DNA在GO表面的構象約束大大提高了該探針對單堿基錯配的選擇性識別能力。其后相繼出現了以量子點（QDs）或Ag納米簇標記的ssDNA探針作為信號報告基團，以GO作為猝滅劑，以類似的模型構建FRET傳感器，用于特定DNA序列的檢測。GO能夠同時猝滅標記ssDNA探針的不同顏色的熒光，可利用此性質識別多種與ssDNA探針互補的特定DNA序列，實現在同一溶液中檢測多種特定DNA序列。Zhang等構建了免標記的石墨烯FRET傳感器，用于DNA特定序列的檢測。當體系中不存在目標ssDNA時，探針ssDNA及所用的DNA嵌插染料（SYBRGreenI，SG）都吸附在石墨烯表面；當引入目標ssDNA時，由于形成dsDNA，并且SG與dsDNA內嵌結合，從而遠離石墨烯表面，使熒光恢復。

　　(2)利用DNA錯配

　　DNA在通常情況下遵循堿基互配的原則，即腺嘌呤-胸腺嘧啶（A-T）、鳥嘌呤-胞嘧啶（G-C）配對。但是在某些離子存在情況下，會有錯配發生，較為常見的有C-Ag+-C和T-Hg2+-T錯配。將DNA錯配與石墨烯FRET傳感器結合，可以實現特定離子的檢測。Wen等利用熒光標記的富含C的ssDNA構建了Ag+的熒光傳感器。Ag+的引入可以引起富含C的ssDNA構型的變化，當體系中沒有Ag+時，DNA為柔軟的單鏈結構；當有Ag+存在時，C與Ag+發生絡合形成C-Ag+-C，DNA鏈形成剛性的發卡dsDNA結構。DNA結構的改變使DNA與GO的相互作用發生改變，從而引起體系熒光改變。Liu等也構建了類似的平臺，利用半胱氨酸（Cys）與C-C錯配競爭結合Ag+，實現對Cys的檢測。他們首先用足量的Ag+使富含C的ssDNA發生折疊，形成dsDNA結構，使體系具有熒光。Cys的加入會奪取C-Ag+-C中的Ag+，使dsDNA結構恢復成ssDNA結構，吸附在GO表面，造成熒光猝滅，其熒光猝滅的程度與Cys的濃度成正比。Zhang等則選用一條標記了熒光且富含T的ssDNA，利用T-Hg2+-T錯配，使ssDNA折疊成dsDNA結構，所以Hg2+的加入會使最初較低的熒光信號增強。而碘化物比T-T錯配具有更高的與Hg2+結合的能力，碘化物的加入會造成熒光信號的再次猝滅。從而利用GO作為信號變化器，以Hg2+和碘化物作為激活劑構建了一個簡單可靠的熒光DNA邏輯門。

　　(3)利用核酸適配體

　　核酸適配體是一種功能性核酸，它是一段篩選出來的ssDNA序列，能夠特異性結合蛋白質、小分子或者離子，可作為便利的傳感元件使用。核酸適配體與其特異性目標物結合會使其構型發生改變，單鏈結構發生折疊，阻礙核酸序列中堿基與石墨烯接觸，引起二者距離的改變。例如，選用熒光標記的凝血酶核酸適配體構建FRET傳感器用于凝血酶的檢測［27］。首先，熒光標記的凝血酶核酸適配體與石墨烯以非共價鍵結合，發生能量轉移，造成體系熒光猝滅；然后向體系中加入凝血酶，該核酸適配體會特異性結合凝血酶，形成四鏈體-凝血酶結構，該結構與石墨烯的作用力較弱，最終造成體系熒光恢復。這種石墨烯-核酸適配體傳感器無論是在緩沖溶液還是血清中均表現出優異的靈敏度和選擇性。文獻中報道了多種基于石墨烯的核酸適配體FRET傳感器，分別用于赭曲霉素A、三磷酸腺苷（ATP）以及粘蛋白1（MUC1）等物質的檢測。由于核酸適配體能夠選擇性識別目標物質，區別其它結構類似物，所以核酸適配體傳感器都具有較好的選擇性，可用于檢測稀釋的實際樣品中的待測物，如稀釋的血清、細胞提取液、紅酒等。文獻中也報道了無標記的核酸適配體傳感器。吖啶橙（AO）由于其結構特點能夠吸附在還原的GO（rGO）表面，造成AO熒光猝滅。而G-四鏈體結構的核酸適配體（PS．M）能夠捕獲吖啶橙，使AO從rGO表面脫離，恢復熒光。但是向AO-PS．M/GO混合液中加入血紅素時，PS．M就會與血紅素發生特異性結合，釋放出AO，AO再次與GO結合導致熒光猝滅。該方法實現了血紅素無標記定量檢測，檢出限為50nmol/L。

　　(4)利用脫氧核酶(DNAzyme)

　　DNAzyme也是一種功能性核酸，具有催化功能以及識別目標分子的能力。DNAzyme可以與其對應的基底形成DNAzyme-基底雜化體，在特定離子的共同作用下，DNAzyme發揮其催化活性，將基底從斷裂位點上剪切開。Zhao等報道了一種基于GO-DNAzyme的Turn-on傳感器，用于Pb2+的熒光放大檢測。該傳感器中以FAM標記的GR-5DNAzyme-基底雜化體作為分子識別模塊及信號指示器，以GO作為猝滅劑。GR-5DNAzyme表現出更高的信噪比及更好的選擇性。與之相反，Wen等則利用8-17DNAzyme構建了一種Pb2+的Turn-off熒光傳感器。同樣，采用Cu2+依賴的標記FAM的DNAzyme與石墨烯自組裝，就可以構建用于檢測Cu2+的DNAzyme傳感器。文獻中也報道了無標記的DNAzyme石墨烯傳感器模型。Liu等利用嵌插染料GelRed標記Cu2+依賴的DNAzyme的雙鏈或三鏈區域。GelRed起初只有微弱的熒光，當插入DNAzyme的雙鏈或三鏈區域會發出強烈的熒光。當引入石墨烯后，DNAzyme會與GO自組裝形成GelRed-DNAzyme-石墨烯復合物，造成熒光猝滅。由于該DNAzyme的催化活性依賴Cu2+，所以當體系中有Cu2+存在時，該DNAzyme會發生斷裂，釋放出GelRed，導致熒光信號增強。該方法可用于多種待測物的分析。

　　(5)利用核酸水解酶

　　在核酸水解酶（核酸外切酶或核酸內切酶）的作用下發生的酶切反應會使原有的DNA分子鏈斷裂，從而改變其分子構型。例如，脫氧核糖核酸酶I（DNaseI）是一種核酸內切酶，它能夠非特異性將DNA剪切成寡核苷酸；但是DNaseI只作用于ssDNA、dsDNA以及DNA/RNA復合物中的DNA鏈，卻不能作用于RNA。以DNaseI與GO保護的ssDNA探針構成的FRET體系可以用于mi-croRNAs（miRNA）的信號放大檢測。其原理是當沒有miRNA時，熒光標記的ssDNA探針會吸附在GO上造成熒光猝滅；在加入miRNA后，ssDNA會從GO表面脫附并與miRNA形成復合物，同時熒光恢復。此時，RNA/DNA復合物立即成為DNaseI的消化基底，由DNaseI剪切其中的DNA鏈，從而釋放出miRNA，釋放出的miRNA會與另外的ssDNA探針結合，進入下一輪的剪切循環。該循環一直持續到消耗完所有的探針，所有熒光恢復，達到熒光信號顯著放大的作用。這樣利用多色熒光標記的ssDNA探針就可同時檢測多種不同的miRNA。Lin等以GO和λ核酸外切酶酶切反應為基礎建立了一種簡單、精確測定多核苷酸激酶（PNK）活性的方法。首先，熒光標記的dsDNA與GO混合時，體系具有熒光。但是當dsDNA被PNK磷酸化后，λ核酸外切酶會立即從末端剪切dsDNA，剪切后的片段就會吸附在GO表面，造成熒光猝滅；反之，如果體系中沒有PNK或者PNK活性被抑制，則不會發生剪切反應，體系熒光仍保持。Lee等則利用只剪切dsDNA而不剪切ssDNA的核酸外切酶Ⅲ（ExoⅢ）作用于5'端標記熒光的發卡型DNA。ExoⅢ從3'端剪切dsDNA直至dsDNA被耗盡，只剩ssDNA，從而造成有熒光標記的一段ssDNA序列吸附在GO表面，引起體系熒光猝滅，從熒光猝滅的程度可以衡量核酸外切酶的活性。

　　(6)其它方法

　　Wu等利用解鏈溫度的差異，設計了一種用于分析DNA磷酸化反應的石墨烯分子信標，該分子信標可以測量T4多核苷酸激酶（PNK）的活性，對單堿基差異具有高特異性識別能力。該實驗中用到了兩條寡核苷酸（A，B）以及一個發卡序列DNA。其中A，B能夠組成與發卡DNA完全匹配的序列，但是A具有5'-羥基端、B兩端都為羥基端。當有PNK存在時，A和B兩條DNA鏈會發生連結，與發卡DNA構成穩定的雙鏈結構，該雙鏈結構具有較高的解鏈溫度，在50℃時體系具有較強熒光。但沒有PNK存在時，A和B兩條DNA與發卡DNA發生雜交，形成有可連結缺口的雙鏈結構，導致該雙鏈DNA的解鏈溫度較低，在50℃時解鏈形成游離的發卡DNA的熒光會被GO猝滅，基于此原理就可以檢測T4PNK的活性。Wu等則利用了DNA的三級結構變化，構建FRET傳感器，用于檢測猴病毒（SV40）中同型嘌呤同型嘧啶dsDNA結構。這段具有17個堿基對的dsDNA結構很容易與熒光標記的ssDNA結合形成三螺旋DNA，使ssDNA從GO表面脫離，造成體系熒光恢復。Li等利用博來霉素和Fe2+共同作用使ssDNA斷裂，造成較短的ssDNA鏈段從GO表面的釋放，使體系熒光增強。該方法能夠特異性檢測博來霉素的含量。上文介紹了一系列以DNA結構單一改變為基礎的石墨烯FRET傳感器。Zhang等充分利用DNA不同的構型變化，在同一溶液中建立了一種多元檢測方法。該體系中含有多種熒光標記的DNA探針，包括特定序列的ssDNA、核酸適配體、富含胞嘧啶（C）和富含胸腺嘧啶（T）的ssDNA，每種探針以不同顏色的熒光團標記。利用石墨烯超強的猝滅效率，實現了同一溶液中對多種目標物的同時檢測。

　　2．1．2基于蛋白質聯接

　　蛋白質的免疫反應也是構建石墨烯FRET生物傳感器橋聯的途徑之一。Liu等認為由于石墨烯是二維結構材料，所以能夠突破傳統FRET生物傳感器的距離限制（100），在更大尺度上造成有效的熒光猝滅。該課題組以石墨烯為熒光受體、以CdTe量子點為熒光供體，采用一步熒光免疫法檢測α-胎蛋白（α-AFP）。首先用α-AFP的報告抗體Ab5修飾CdTe量子點、并以其捕獲抗體Ab1修飾石墨烯，然后通過夾心免疫反應特異性識別AFP，形成CdTe-Ab5/AFP/Ab1-石墨烯復合物，造成CdTe的熒光猝滅，熒光猝滅程度與AFP濃度有關。同樣，以不同的熒光團標記不同類型的抗體，通過免疫反應可以實現多種抗體共同檢測。Chen等以兩種不同顏色的量子點分別標記了腸病毒和柯薩基病毒抗體，以GO為猝滅劑，實現了對腸病毒和柯薩基病毒的同時檢測。

　　糖-蛋白的反應也可以作為構建FRET傳感器的橋聯基。文獻［45，46］均利用糖-蛋白的反應檢測凝集素（ConA）。以其中之一為例，他們首先合成了一種尾端帶有甘露糖的熒光共軛低聚物（FBT），FBT會與GO通過π-π堆積而結合，并發生FRET造成體系熒光猝滅。ConA能夠識別甘露糖單元，與FBT尾端的甘露糖結合。結合后會阻礙FBT與GO之間FRET的發生。由于不同菌株的凝集素含量不同，所以該傳感器可用于兩種不同大腸桿菌菌株的鑒別。

　　2．1．3基于多肽聯接

　　Feng等以多肽為橋聯基構建了FRET傳感器。將GO與FITC標記的多肽混合，多肽會與GO形成穩定的復合結構，通過FRET使FITC的熒光猝滅。由于該多肽鏈中含有基質金屬蛋白酶2（MMP2）的核心基質PLGVR，當向體系中引入MMP2時，該多肽鏈會被MMP2特異性識別并剪切成兩段。標記了FITC的多肽鏈會從GO表面釋放出來，體系熒光恢復。該傳感器可用于實時監測Hela細胞分泌的MMP2。與其類似，Li等報道了由蛋白酶引起的兩端分別連接有QDs與GO的多肽鏈斷裂，以FRET效率衡量蛋白酶活性的方法。該方法成功應用于基質金屬蛋白酶以及凝血酶活性的檢測，并實現了對蛋白酶抑制劑活性的監測。多肽與蛋白質的結合也能引起其空間結構的改變，并影響石墨烯與它之間的作用力。Wang等以熒光標記的p21（WAF-1）衍生的細胞周期蛋白A2結合的多肽序列為探針，以石墨烯為猝滅劑，檢測早期癌癥的預后指標———細胞周期蛋白A2。

　　2．1．4競爭結合位點法

　　石墨烯材料對芳香族化合物的結合能力，通常情況遵循六元環數量越多結合能力越強的原則，另外還要考慮分子構型、電荷排布等因素。除帶有環狀結構化合物外，石墨烯及GO還對一些物質具有較強的結合能力，如Hg2+。文獻中也常利用不同物質與GO的結合能力不同，采用競爭結合位點的方法構建FRET傳感器。Huang等以還原的氧化石墨烯（rGO）為納米猝滅劑和吸附劑，構建了rGO-有機染料納米光開關用于Hg2+的無標記檢測。rGO對Hg2+具有高效的選擇性吸附能力及熒光猝滅能力。當體系中沒有Hg2+時，rGO對有機染料造成熒光猝滅，當引入Hg2+時，由于rGO與Hg2+的結合力更大，使有機染料從rGO表面脫離，造成體系熒光增強。他們結合半胱氨酸與Hg2+的反應，設計了一種rGO的On-off可逆INHIBIT邏輯門。其它多種物質的競爭結合也可應用于該模型中，如甲基藍與熒光素競爭，酒食黃與熒光素競爭，羅丹明6G與ssDNA競爭等。基于此原理，可以實現待測物的低成本、免標記、靈敏檢測。Cai等則用待測物與GO競爭結合熒光供體，實現了無標記可視化肝素（Hep）的檢測。該課題組合成了具有熒光的水溶性共軛聚電解質（TFP），TFP能夠通過π-π相互作用和靜電力與GO結合形成復合物，使其熒光猝滅。而Hep是一種硫酸鹽化的多糖，帶有負電荷，與TFP的結合能力更強，造成體系熒光恢復。這種方法可以用來區分Hep、4-硫酸軟骨素和透明質酸。

　　2．2以石墨烯作為能量供體

　　具有熒光的石墨烯材料還可以作為一種新型的熒光標記物，在FRET傳感器中作為能量供體。以具有熒光的氧化石墨烯為熒光供體，以金納米粒子作為受體，分別以DNA雜交和蛋白質的免疫反應為橋聯基構建FRET生物傳感器，檢測了特定的DNA序列及病原體。該方法可廣泛用于DNA、蛋白質、小分子及離子的檢測。Chen等報道了基于石墨烯的光致電子轉移（PCT）無標記近紅外熒光生物傳感器，他們合成了在660nm處近紅外發光的GO，可以通過π-π相互作用、靜電力以及氫鍵特異性結合多巴胺。GO與多巴胺的這種結合會直接導致GO的近紅外熒光發生猝滅。該方法可用于人血清樣品及尿液中多巴胺含量的檢測。

　　3比色法檢測

　　Song等制備了一種葉酸修飾的石墨烯-血紅素復合物，該復合物具有協同類過氧化物酶的催化活性，可將其用于癌細胞的快速、特異性、定量檢測。該實驗采用3，3，5，5-四甲基聯苯胺（TMB）作為基底。由于石墨烯具有較大的比表面積，并對疏水分子TMB具有較高的親和性，能夠提高基底TMB的局部濃度，使基底TMB與血紅素催化位點接近，到達提高催化活性的目的。由于石墨烯具有較高的電導率，所以血紅素與石墨烯之間會存在電子的傳輸。這種協同效應大大增強了血紅素的催化活性。該復合物會通過葉酸與癌細胞表面過度表達的葉酸受體相連接，從而實現對癌細胞的比色法檢測。

　　Guo等制備了石墨烯-血紅素復合物。該復合物不僅具有血紅素的類過氧化物酶的催化活性，同時保持了石墨烯能夠分辨ssDNA和dsDNA的能力。石墨烯-血紅素復合物在高鹽濃度的溶液中易發生聚集，但是當有ssDNA吸附到該復合物表面時會增強該復合物的抗聚集能力。所以在含有不同的DNA結構的復合物溶液中加入相同濃度的NaCl，離心后的上清液用比色法測試，就可以分辨ssDNA和dsDNA。

　　文獻［58，59］是以石墨烯作為過氧化物酶模擬物（血紅素）的載體，并且石墨烯組分的引入增強了血紅素本身的催化活性，具有協同作用。他們還發現GO本身就具有類過氧化物酶的催化性質，可用于H2O2及葡萄糖的檢測中。實驗中羧基化的GO能夠催化底物TMB，在有H2O2存在下發生顯色反應，使溶液顏色變藍。結合葡萄糖的氧化反應，通過檢測葡萄糖在葡萄糖過氧化物酶的作用下生成的H2O2含量，來進一步確定葡萄糖濃度。該方法可用于檢測血液樣品及果汁中葡萄糖的含量。Qu等運用GO對氫醌的顯色反應具有催化活性，在H2O2存在下將無色的氫醌氧化成棕色的醌。采用夾心免疫法，建立了可通過肉眼判斷溶液中前列腺癌腫瘤標志物（PSA）含量的比色法。

　　石墨烯與某些金屬及金屬氧化物的復合物同樣也具有良好的類過氧化物酶的催化性質。Liu等通過實驗證明Au納米粒子和石墨烯本身幾乎不具有類過氧化物酶的性質，但是其雜化體Au-石墨烯在其界面上顯示出良好的協同類過氧化物酶催化活性，可使底物顯色。加入ssDNA或者核酸適配體會阻止過氧化物酶基底擴散并與活性界面接觸，從而“關閉”Au-石墨烯雜化物的催化活性。當再加入目標分析物（如特定的ssDNA序列）會使原有的ssDNA或核酸適配體的構型發生改變，減弱與Au-石墨烯雜化物界面的作用力，被抑制的催化活性得以恢復，使底物顯色。該課題組以這種石墨烯雜化材料為基礎，利用其可調節的催化活性，設計了一種免標記比色法平臺用于特定ssDNA序列檢測、核酸適配體-蛋白相互作用的研究以及DNA斷裂的監測。GO-Fe3O4復合物同樣具有類過氧化物酶的性質，復合物中Fe3O4成分的引入不僅賦予了該復合材料良好的超順磁性，還增強了類過氧化物酶的催化活性。可以TMB為底物定量檢測H2O2，并能夠進一步檢測糖尿病人尿液中的葡萄糖含量。

　　GO不僅具有超強的熒光猝滅能力，還具有顏色猝滅的能力。Fu等利用GO對Au納米棒的超強顏色猝滅能力，設計了一種超靈敏檢測肝素的方法。以十六烷基三甲基溴化銨（CTAB）修飾的Au納米棒（AuNRs），能夠通過靜電力自組裝到GO表面，造成AuNRs的顏色由深到淺的轉變。其原因是由于聚陽離子魚精蛋白與GO之間具有更強的靜電力，魚精蛋白的加入可削弱AuNRs與GO之間靜電作用，阻止AuNRs吸附到GO表面。但是，當有肝素存在時，肝素更容易結合魚精蛋白，使AuNRs能夠與GO結合，隨肝素濃度的增加，溶液的顏色逐漸變淺。

　　4結語

　　總之，石墨烯材料在光學生物傳感器中的應用廣泛，其中以石墨烯基FRET生物傳感器的發展尤為迅速。從目前研究的報道來看，國內外研究工作者，特別是中國學者，在該領域開展了大量的理論和實驗研究，并取得了突破性的進展，為石墨烯納米材料在生物傳感器中的應用開創了新的局面。基于石墨烯的FRET傳感器主要由供體、受體以及供受體之間的橋聯基三部分構成。石墨烯材料可作為供體或受體之一，并由生物分子構建的橋聯基調節熒光供體和受體之間的距離，通過體系熒光的變化實現對特定組分的檢測。隨著研究的深入，越來越多的生物分子的結構變化或反應被用作該傳感器的橋聯媒介。利用石墨烯材料優良的性質，可提高傳感器的靈敏度；利用生物分子的特異性識別能力，可提高傳感器的選擇性。但是，石墨烯生物傳感器仍存在一些不足，比如高鹽濃度會引起石墨烯的聚集和沉淀，影響GO表面電荷的排布，這些都是有待解決的問題。在今后的基于石墨烯的光學生物傳感器的研究中，勢必將發展更多省時省力的無標記檢測方法。總之，基于石墨烯的光學生物傳感器的應用是一個方興未艾和值得高度重視的領域。

　　文獻45：WangL，PuKY，LiJ，QiX，LiH，ZhangH，FanC，LiuB．Adv．Mater．，2011，23(38):4386－4391

　　文獻46：ChenQ，WeiW．LinJM．Biosens．Bioelectron．，2011，26(11):4497－4502

　　文獻58：SongY，ChenY，FengL，RenJ，QuX．Chem．Commun．，2011，47(15):4436－4438

　　文獻59：GuoY，DengL，LiJ，GuoS，WangE，DongS．AcsNano，2011，5(2):1282－1290