C型肝炎病毒（HCV）是一種正鏈RNA病毒，屬於黃病毒科。HCV感染大多數早期無明顯症狀，長期感染可發展為肝纖維化、肝硬化，甚至發展為肝癌，嚴重危及患者生命健康。在臨床診斷方面，抗體血清學檢測和實時螢光定量PCR檢測被認為是診斷HCV感染的金標準。由於檢測方法的限制，抗體血清學無法對處於感染窗口期的C肝病毒進行檢測。實時螢光定量PCR由於操作相對繁瑣、人員專業化程度要求高和設備昂貴等因素，極大地限制了這一檢測方式的應用推廣。因此，建立一種靈敏度高、特異性強的HCV RNA檢測新方法，對C肝病毒早期診斷具有重要意義。
為獲得更為直觀的檢測方式，儘可能擺脫傳統檢測手段的諸多限制，中國科學院蘇州生物醫學工程技術研究所韓坤課題組等以石墨烯量子點/銀納米顆粒複合物為基礎，設計了可視化的HCV檢測新方法。在室溫條件下，通過原位生長的方式製備石墨烯量子點/銀納米顆粒複合物，該複合物既解決了銀納米顆粒的易團聚問題，又可作為顯色基底實現直觀的信號輸出。當有靶標HCV RNA存在時，通過DNA行走策略，觸發催化發卡環自組裝反應，可將葡萄糖氧化酶偶聯至發卡環末端。葡萄糖氧化酶可催化產生過氧化氫，將淡黃色的石墨烯量子點/銀納米顆粒複合物轉化為無色透明。該策略在HCV RNA檢測時，檢測限低至24.84 pM，在HCV RNA的早期診斷方面具有潛在應用。
相關研究成果以A visual method for determination of hepatitis C virus RNAs based on a 3D nanocomposite prepared from graphene quantum dots為題發表在Analytica Chimica Acta上。該項工作得到國家自然科學基金、中科院青年創新促進會和蘇州市科技計劃項目等項目的經費支持。
此外，圍繞HCV的窗口期診斷的需求，團隊前期將碳基納米材料的特殊性能和生物傳感策略有機結合，發展了多種基於碳基納米材料的HCV核酸檢測方法，如基於氧化石墨烯對單鏈DNA和雙鏈DNA吸附力的顯著差異，研究人員構建了一種核酸輔助的磁性石墨烯與銅納米顆粒的納米複合物體系，實現了HCV亞型核酸的電化學靈敏檢測。基於葫蘆脲[7]和亞甲基藍的主客體作用以及核酸外切酶III的信號放大，進一步降低了檢測限。
基於分子自組裝和石墨烯量子點/銀納米顆粒複合物的HCV RNA的可視化檢測方法
來源：中國科學院蘇州生物醫學工程技術研究所