丙型肝炎病毒（HCV）是一種正鏈RNA病毒，屬于黃病毒科。HCV感染大多數(shù)早期無明顯癥狀，長期感染可發(fā)展為肝纖維化、肝硬化，甚至發(fā)展為肝癌，嚴(yán)重危及患者生命健康。在臨床診斷方面，抗體血清學(xué)檢測(cè)和實(shí)時(shí)熒光定量PCR檢測(cè)被認(rèn)為是診斷HCV感染的金標(biāo)準(zhǔn)。由于檢測(cè)方法的限制，抗體血清學(xué)無法對(duì)處于感染窗口期的丙肝病毒進(jìn)行檢測(cè)。實(shí)時(shí)熒光定量PCR由于操作相對(duì)繁瑣、人員專業(yè)化程度要求高和設(shè)備昂貴等因素，極大地限制了這一檢測(cè)方式的應(yīng)用推廣。因此，建立一種靈敏度高、特異性強(qiáng)的HCV RNA檢測(cè)新方法，對(duì)丙肝病毒早期診斷具有重要意義。

▲基于分子自組裝和石墨烯量子點(diǎn)/銀納米顆粒復(fù)合物的HCV RNA的可視化檢測(cè)方法

為獲得更為直觀的檢測(cè)方式，盡可能擺脫傳統(tǒng)檢測(cè)手段的諸多限制，中國科學(xué)院蘇州生物醫(yī)學(xué)工程技術(shù)研究所韓坤課題組等以石墨烯量子點(diǎn)/銀納米顆粒復(fù)合物為基礎(chǔ)，設(shè)計(jì)了可視化的HCV檢測(cè)新方法。在室溫條件下，通過原位生長的方式制備石墨烯量子點(diǎn)/銀納米顆粒復(fù)合物，該復(fù)合物既解決了銀納米顆粒的易團(tuán)聚問題，又可作為顯色基底實(shí)現(xiàn)直觀的信號(hào)輸出。當(dāng)有靶標(biāo)HCV RNA存在時(shí)，通過DNA行走策略，觸發(fā)催化發(fā)卡環(huán)自組裝反應(yīng)，可將葡萄糖氧化酶偶聯(lián)至發(fā)卡環(huán)末端。葡萄糖氧化酶可催化產(chǎn)生過氧化氫，將淡黃色的石墨烯量子點(diǎn)/銀納米顆粒復(fù)合物轉(zhuǎn)化為無色透明。該策略在HCV RNA檢測(cè)時(shí)，檢測(cè)限低至24.84pM，在HCV RNA的早期診斷方面具有潛在應(yīng)用價(jià)值。

相關(guān)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(fā)表在Analytica Chimica Acta上。該項(xiàng)工作得到國家自然科學(xué)基金、中科院青年創(chuàng)新促進(jìn)會(huì)和蘇州市科技計(jì)劃項(xiàng)目等項(xiàng)目的經(jīng)費(fèi)支持。

此外，圍繞HCV的窗口期診斷的需求，團(tuán)隊(duì)前期將碳基納米材料的特殊性能和生物傳感策略有機(jī)結(jié)合，發(fā)展了多種基于碳基納米材料的HCV核酸檢測(cè)方法，如基于氧化石墨烯對(duì)單鏈DNA和雙鏈DNA吸附力的顯著差異，研究人員構(gòu)建了一種核酸輔助的磁性石墨烯與銅納米顆粒的納米復(fù)合物體系，實(shí)現(xiàn)了HCV亞型核酸的電化學(xué)靈敏檢測(cè)?；诤J脲[7]和亞甲基藍(lán)的主客體作用以及核酸外切酶III的信號(hào)放大，進(jìn)一步降低了檢測(cè)限。

（蘇州生物醫(yī)學(xué)工程技術(shù)研究所）