肖 雪

(西南民族大学 化学与环境保护工程学院，四川 成都 610041)

荧光各向异性法与荧光信号方法相比，具有多方面的优势。首先，它是一种均相检测方法，测试时不需要对自由的和结合的荧光体进行分离[1-2]；其次，荧光各向异性值的测量是通过一个荧光分子修饰的探针对靶物进行检测，因此，不需要加入猝灭基团，从而降低了合成成本。此外，由于荧光各向异性是一种比率值，所以对荧光强度的波动及环境因素不敏感[3-4]。基于以上优势，近年来，荧光各向异性法已经被广泛应用于核酸[5-6]、蛋白质[7-10]、金属离子[11-14]等的分析，在生化检测[15-17]、食品分析及疾病诊断等领域发挥着重要的作用[18-19]。

1 氧化石墨烯用于放大荧光各向异性信号

在荧光各向异性检测法中，要测得明显的荧光各向异性信号改变，要求反应前后荧光体的分子质量(或体积)有显著改变。然而，待检测靶物的质量(或体积)通常很小，与探针结合后通常不能引起明显的荧光各向异性值的改变，因此传统方法通常都局限于对大分子进行检测，限制了荧光各向异性在分析检测中的通用性[2，6]。基于此，各种材料已经被广泛的应用于放大荧光各向异性检测信号，包括蛋白质[20-21]、金纳米颗粒[22-23]、SiO2纳米颗粒[24]、碳纳米材料等[6，11，14]。其中碳纳米材料中的氧化石墨烯作为一种新型的二维纳米材料，具有比表面积大、易修饰、能特异性识别核酸单双链的特点，已被证明是一种优良的荧光各向异性信号放大剂[6，11，14，25]。

2 氧化石墨烯放大荧光各向异性检测法的应用进展

目前，氧化石墨烯放大荧光各向异性检测法已经被用于金属离子、核酸、蛋白质、腺苷等物质的检测。Huang等[11]以氧化石墨烯作为荧光各向异性放大剂实现了金属离子的灵敏检测。在该方法中，若不使用氧化石墨烯作为荧光各向异性增强剂，加入Cu2+前后信号变化微弱。反之，若以氧化石墨烯作为荧光各向异性增强剂，未加入靶物Cu2+时，修饰有荧光基团的单链DNA吸附在氧化石墨烯上，荧光各向异性信号被氧化石墨烯放大，与加入Cu2+的实验组形成明显的信号差，以此完成对Cu2+灵敏检测。此外，Yang等[2]结合核酸适配体使用氧化石墨烯作为荧光各向异性放大剂实现了小分子的检测。Zhen[6，14，25]等以氧化石墨烯作为荧光各向异性放大剂实现了单链DNA，蓖麻毒素B链、癌症标志物microRNA-21的灵敏检测，这些检测法通过替换相应的核酸适配子，可实现不同分子的灵敏检测，是具有通用性的分析检测法。此外，在蓖麻毒素B链、癌症标志物microRNA-21的检测方法中，该团队成功的实现了实际样的分析，为毒素和癌细胞的检测提供了一种新型简便的方法。

3 总结及展望

荧光各向异性法自身具有独特的优势，已经被用于各类生物分子和金属离子的分析检测，在生化分析和疾病诊断领域具有重要作用。为了提高检测的灵敏度，氧化石墨烯被应用于放大荧光各向异性信号，各类研究报道证明了氧化石墨烯可作为一种优良的荧光各向异性信号放大剂，并且能应用到多种分子的分析检测中。目前，关于荧光各向异性的应用报道，多数是通过质量(或体积)来放大荧光各向异性信号，而分子的空间结构和形状特征对分子的旋转状态同样有影响，因此，深入研究分子本身结构变化与其荧光各向异性值变化的联系，有利于将荧光各向异性更全面地应用于各类反应的检测。此外，分子的运动情况的监测可以通过实时测定荧光各向异性变化来实现，因此，将已建立的荧光各向异性检测法应用到细胞或生物体内，实现生物机体内相关反应的实时监测是一个值得研究的方向。