山西大學(xué)環(huán)境科學(xué)與工程研究中心郭玉晶老師在石墨烯納米雜化材料的合成和應(yīng)用方面取得重要進(jìn)展，在國際著名期刊《ACSNano》（IF:9.855）上發(fā)表相關(guān)論文2篇（2010,4,4001–4010和2011,5,1282-1290）。
石墨烯是碳原子緊密堆積成單層二維蜂窩狀晶格結(jié)構(gòu)的一種碳質(zhì)新材料，由于其具有表面積大、熱性能和導(dǎo)電率高、機(jī)械強(qiáng)度大、生產(chǎn)成本低等特點和獨特的納米結(jié)構(gòu)，可廣泛應(yīng)用于納米電子學(xué)、納米光子學(xué)、傳感器和納米復(fù)合材料等領(lǐng)域，已成為國際研發(fā)的新熱點。
郭玉晶老師利用化學(xué)法合成了環(huán)糊精功能化的石墨烯納米雜化材料，對其進(jìn)行了詳細(xì)表征，并探索了其形成機(jī)理。電化學(xué)研究結(jié)果表明，環(huán)糊精功能化石墨烯納米材料可以實現(xiàn)對一些生物分子和藥物等目標(biāo)分子的檢測，其靈敏度遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于未修飾的石墨烯和碳納米管。這種超靈敏的電化學(xué)信號是由于石墨烯(高的導(dǎo)電性和大的比表面積)和環(huán)糊精(主客體識別作用和富集作用)的協(xié)同效應(yīng)。
另外，合成了血紅素功能化的石墨烯納米雜化材料(H-GNs)。這種新的納米材料具有過氧化氫酶的性質(zhì)和區(qū)分單鏈DNA和雙鏈DNA的能力。基于H-GNs的這些特點，建立了一種免標(biāo)記比色法檢測乙肝病毒的單堿基多態(tài)性的方法。該方法簡便，快速，而且無需對DNA底物進(jìn)行標(biāo)記。更重要的是該方法可以在室溫下利用肉眼直接觀察，這使得它比利用復(fù)雜的儀器更方便。由于其操作簡便，特異性好，該方法在包含單堿基突變等遺傳性疾病的臨床診斷中具有潛在的應(yīng)用價值，可能為病原學(xué)診斷和遺傳性疾病帶來希望。
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