Adv. Mater：金属桥接的石墨烯-蛋白超粒子用于对一氧化氮进行数字化传感

自限制纳米组装体，如超粒子(SPs)等可以由任何纳米尺度的组件部分所构成。但是，由于来自于石墨烯量子点(GQDs)的SPs之间的范德华引力很弱，因此研究者对其还远不够了解。南方医科大学附属奉贤医院徐峰教授、上海交通大学樊春海院士和密歇根大学Nicholas Kotov发现，当利用Tb³⁺离子补充范德华相互作用后，GQDs中高度均匀的SPs可以实现成功的自组装。

本文要点：

（1）与此同时，SPs还可以与超氧化物歧化酶进行共组装，而超氧化物歧化酶和GQDs之间的吸引力也很弱。研究表明，将多级结构组件与SPs的紧密整合和可以使得激子能量从GQDs和蛋白质有效地转移到Tb³⁺。而当Cu²⁺被一氧化氮(NO，病毒性肺部感染和阿尔茨海默病的重要生物标志物)还原为Cu¹⁺时，这一机制被激活。该平台可以通过显著的荧光增强来提高的NO的检测限（200倍），达到10×10^–12 M。

（2）此外，由于SPs具有均匀的尺寸大小，因此实验也可以对NO的数字化检测。通过对人体呼吸产生的NO进行成功监测，实验证明了这种基于SPs的策略具有很好的实用性。综上所述，这种具有良好生物相容性的SPs可以将蛋白质、碳纳米结构和离子成分进行有效结合，为实现高敏感分析检测提供了新的途径，有望用于对感染和其他疾病进行非侵入性跟踪。

Zhi-Bei Qu. et al. Metal-Bridged Graphene–Protein Supraparticles for Analog and Digital Nitric Oxide Sensing. Advanced Materials. 2021

DOI: 10.1002/adma.202007900

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adma.202007900