北测公司图南研究院和上海交通大学樊春海院士团队与美国密歇根大学Nicholas Kotov团队合作，成功开发了一种新型的基于碳基纳米组装超结构的高灵敏一氧化氮诊断探针，可用于呼吸气体中微量一氧化氮分子的检测，有望应用于新冠肺炎、哮喘等疾病的早期筛查。

该成果于近期以“Metal Bridged Graphene–Protein Supraparticles for Analog and Digital Nitric Oxide Sensing”为题，在线发表于材料学顶级期刊Advanced Materials上（影响因子：27.4）。

2020年在全世界大范围内流行的新冠肺炎给整个人类带来了巨大的危害，如何对新冠肺炎进行快速预筛将对疾病的防控产生重大价值。一氧化氮作为一种重要的指示分子，和病毒性肺炎具有高度相关性。然而，在呼吸气体中检测一氧化氮分子并非易事。这一方面是由于呼吸气体中的一氧化氮含量微乎其微，其浓度仅为十亿分之一；另一方面，呼吸气体中含有数百种复杂化合物，对一氧化氮分子检测结果的准确性产生复杂的干扰。这都要求检测方法具备极高的灵敏度和选择性。

本工作的研究人员采用了一种基于纳米自组装的技术，将识别基元、传感基元、放大基元等模块高效地组装在一个尺寸不到100纳米的纳米超粒子中，从而实现了在复杂体系中对一氧化氮分子的高效检测。这项成果的灵敏度较传统荧光检测方法提升了数百倍。基于自限性的纳米自组装，石墨烯量子点材料和超氧化物歧化酶（SOD）可以在稀土铽离子的存在下形成规整均一的球形超粒子。该超粒子在一氧化氮分子的存在下，可以特异性的激活SOD蛋白中的二价铜离子还原为一价。这一价态的变化可以触发一系列的能量转移与信号放大，从而引发铽离子的荧光的大幅度增强，实现一氧化氮分子的高灵敏、高选择性检测。鉴于一氧化氮分子也是新冠肺炎的重要指示分子，该方法也有望被应用于新冠肺炎的快速筛查。

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