1引言
石墨烯是一种由纯碳原子的六元环平面结构构成的二维材料，是零维的富勒烯、一维的碳纳米管（CNTs）以及三维石墨结构的构筑基元。它具有非常大的理论比表面积、很高的杨氏模量、超高的光学透过率、优良的导热性和导电性，并能够通过电子转移实现荧光猝灭。目前，人们已将基于石墨烯的材料广泛应用于诸多领域，如吸附剂、催化剂、药物载体等。石墨烯具有的奇特性质，使得其能够满足高灵敏性传感器设计的需求，并已用于构建光学、电化学及场效应传感器、细胞标记及实时监测等。本文介绍了基于石墨烯材料的光学生物传感器的研究进展，重点评述了基于石墨烯基的荧光共振能量转移（FRET）以及比色法传感器。
2基于石墨烯的荧光共振能量转移传感器
荧光共振能量转移（FRET）是能量由供体荧光团经无辐射途径转移给受体荧光团，并引起供体荧光猝灭和受体荧光增强的光学现象，是测量活体及体外纳米尺度距离及变化的有效手段。近年来，人们致力于开发基于石墨烯材料的FRET传感器，将其用于生物及化学检测。FRET传感器主要由3部分构成：供体、受体（猝灭剂）及供受体之间的桥联媒介。在基于石墨烯的FRET传感器中，石墨烯及其衍生物既可以作为供体，又可作为受体。一方面，石墨烯由于其结构特点，能够同时猝灭发射波长或结构不同的多种荧光团的荧光，是一种通用的猝灭剂；另一方面，石墨烯及其衍生物经过一定的化学处理，可以产生荧光信号，可作为荧光供体。基于石墨烯的FRET生物传感器依托于一些生物分子构建的桥联基，用于调节供体荧光团和受体之间的距离，从而引起荧光的变化。其中，DNA、蛋白质、多肽等生物分子均可以作为桥联基。
2．1以石墨烯作为猝灭剂
在报道的基于石墨烯材料的FRET传感器中，以石墨烯材料作为猝灭剂的居多。氧化石墨烯（GO）是石墨烯的一种重要衍生物，是化学还原法制备石墨烯的前驱体，在石墨烯片层结构的边缘和表面带有多种含氧基团，如羧基、羟基、环氧基等。正是由于这些含氧基团的存在，使其较石墨烯具有更好的水溶性，可以应用于生物体系中。石墨烯及GO由于其大面积的共轭结构，可以作为能量受体猝灭多种有机染料及量子点的荧光，是一种广适性的荧光猝灭剂。与传统的猝灭剂相比，石墨烯材料具有更高的猝灭效率，使FRET传感器具有背景低、信噪比高、可多重检测的显著特点。
2．1．1基于DNA联接
研究表明，石墨烯能区分多种DNA分子结构，包括ssDNA，dsDNA以及茎环结构等。石墨烯及GO由于其结构特点，对带有裸露的环状结构的化合物具有强烈的吸附能力。
DNA中的碱基包含六元环结构，石墨烯会与裸露的碱基发生强烈的π-π相互作用、疏水作用等，从而吸附DNA。但是石墨烯与不同分子结构的DNA的结合能力明显不同。对于相同碱基数量的单链DNA（ssDNA）和双链DNA（dsDNA），石墨烯能够稳定吸附ssDNA，而对dsDNA的吸附能力则较弱。其原因是由于DNA杂交后空间结构发生改变，磷酸盐骨架将碱基有效屏蔽在其中，使石墨烯无法与碱基接触，从而造成结合能力的减弱。DNA一级结构的差异也会导致与石墨烯的结合能力不同，碱基数量越多的ssDNA与石墨烯材料的结合能力越强。正是基于石墨烯对不同结构的DNA的吸附能力有所区别，研究者们构建了一系列以DNA联接的石墨烯基FRET传感器。
(1)利用DNA互补序列
2009年，Lu等首次报道了基于石墨烯的FRET生物传感器。该传感器是由标记了羧基荧光素（FAM）的ssDNA与GO构成。在没有目标DNA时，FAM-ssDNA会吸附到GO表面，造成FAM与GO之间发生FRET，使FAM荧光团的荧光被迅速猝灭；而当FAM-ssDNA与目标DNA杂交后，会改变DNA的构型并且削弱了FAM-ssDNA与GO之间的相互作用，这就造成FAM-ssDNA从GO表面释放出来，增大FAM与GO之间的距离，阻碍FRET，造成FAM荧光恢复。从而建立了一种用于检测特定DNA序列的高灵敏度及选择性的荧光恢复检测方法。该课题组还运用GO作为纳米猝灭剂构建了一种分子信标（MB）探针。传统的分子信标探针两端分别标记荧光团和猝灭团。而这种新型的分子信标探针则只需在一端标记荧光团，而猝灭剂GO则不需要标记。与传统的分子信标相比，该探针不需要复杂的合成步骤，同时猝灭更有效、灵敏度更高。更重要的是，由于发卡状的DNA在GO表面的构象约束大大提高了该探针对单碱基错配的选择性识别能力。其后相继出现了以量子点（QDs）或Ag纳米簇标记的ssDNA探针作为信号报告基团，以GO作为猝灭剂，以类似的模型构建FRET传感器，用于特定DNA序列的检测。GO能够同时猝灭标记ssDNA探针的不同颜色的荧光，可利用此性质识别多种与ssDNA探针互补的特定DNA序列，实现在同一溶液中检测多种特定DNA序列。Zhang等构建了免标记的石墨烯FRET传感器，用于DNA特定序列的检测。当体系中不存在目标ssDNA时，探针ssDNA及所用的DNA嵌插染料（SYBRGreenI，SG）都吸附在石墨烯表面；当引入目标ssDNA时，由于形成dsDNA，并且SG与dsDNA内嵌结合，从而远离石墨烯表面，使荧光恢复。
(2)利用DNA错配
DNA在通常情况下遵循碱基互配的原则，即腺嘌呤-胸腺嘧啶（A-T）、鸟嘌呤-胞嘧啶（G-C）配对。但是在某些离子存在情况下，会有错配发生，较为常见的有C-Ag+-C和T-Hg2+-T错配。将DNA错配与石墨烯FRET传感器结合，可以实现特定离子的检测。Wen等利用荧光标记的富含C的ssDNA构建了Ag+的荧光传感器。Ag+的引入可以引起富含C的ssDNA构型的变化，当体系中没有Ag+时，DNA为柔软的单链结构；当有Ag+存在时，C与Ag+发生络合形成C-Ag+-C，DNA链形成刚性的发卡dsDNA结构。DNA结构的改变使DNA与GO的相互作用发生改变，从而引起体系荧光改变。Liu等也构建了类似的平台，利用半胱氨酸（Cys）与C-C错配竞争结合Ag+，实现对Cys的检测。他们首先用足量的Ag+使富含C的ssDNA发生折叠，形成dsDNA结构，使体系具有荧光。Cys的加入会夺取C-Ag+-C中的Ag+，使dsDNA结构恢复成ssDNA结构，吸附在GO表面，造成荧光猝灭，其荧光猝灭的程度与Cys的浓度成正比。Zhang等则选用一条标记了荧光且富含T的ssDNA，利用T-Hg2+-T错配，使ssDNA折叠成dsDNA结构，所以Hg2+的加入会使最初较低的荧光信号增强。而碘化物比T-T错配具有更高的与Hg2+结合的能力，碘化物的加入会造成荧光信号的再次猝灭。从而利用GO作为信号变化器，以Hg2+和碘化物作为激活剂构建了一个简单可靠的荧光DNA逻辑门。
(3)利用核酸适配体
核酸适配体是一种功能性核酸，它是一段筛选出来的ssDNA序列，能够特异性结合蛋白质、小分子或者离子，可作为便利的传感元件使用。核酸适配体与其特异性目标物结合会使其构型发生改变，单链结构发生折叠，阻碍核酸序列中碱基与石墨烯接触，引起二者距离的改变。例如，选用荧光标记的凝血酶核酸适配体构建FRET传感器用于凝血酶的检测［27］。首先，荧光标记的凝血酶核酸适配体与石墨烯以非共价键结合，发生能量转移，造成体系荧光猝灭；然后向体系中加入凝血酶，该核酸适配体会特异性结合凝血酶，形成四链体-凝血酶结构，该结构与石墨烯的作用力较弱，最终造成体系荧光恢复。这种石墨烯-核酸适配体传感器无论是在缓冲溶液还是血清中均表现出优异的灵敏度和选择性。文献中报道了多种基于石墨烯的核酸适配体FRET传感器，分别用于赭曲霉素A、三磷酸腺苷（ATP）以及粘蛋白1（MUC1）等物质的检测。由于核酸适配体能够选择性识别目标物质，区别其它结构类似物，所以核酸适配体传感器都具有较好的选择性，可用于检测稀释的实际样品中的待测物，如稀释的血清、细胞提取液、红酒等。文献中也报道了无标记的核酸适配体传感器。吖啶橙（AO）由于其结构特点能够吸附在还原的GO（rGO）表面，造成AO荧光猝灭。而G-四链体结构的核酸适配体（PS．M）能够捕获吖啶橙，使AO从rGO表面脱离，恢复荧光。但是向AO-PS．M/GO混合液中加入血红素时，PS．M就会与血红素发生特异性结合，释放出AO，AO再次与GO结合导致荧光猝灭。该方法实现了血红素无标记定量检测，检出限为50nmol/L。
(4)利用脱氧核酶(DNAzyme)
DNAzyme也是一种功能性核酸，具有催化功能以及识别目标分子的能力。DNAzyme可以与其对应的基底形成DNAzyme-基底杂化体，在特定离子的共同作用下，DNAzyme发挥其催化活性，将基底从断裂位点上剪切开。Zhao等报道了一种基于GO-DNAzyme的Turn-on传感器，用于Pb2+的荧光放大检测。该传感器中以FAM标记的GR-5DNAzyme-基底杂化体作为分子识别模块及信号指示器，以GO作为猝灭剂。GR-5DNAzyme表现出更高的信噪比及更好的选择性。与之相反，Wen等则利用8-17DNAzyme构建了一种Pb2+的Turn-off荧光传感器。同样，采用Cu2+依赖的标记FAM的DNAzyme与石墨烯自组装，就可以构建用于检测Cu2+的DNAzyme传感器。文献中也报道了无标记的DNAzyme石墨烯传感器模型。Liu等利用嵌插染料GelRed标记Cu2+依赖的DNAzyme的双链或三链区域。GelRed起初只有微弱的荧光，当插入DNAzyme的双链或三链区域会发出强烈的荧光。当引入石墨烯后，DNAzyme会与GO自组装形成GelRed-DNAzyme-石墨烯复合物，造成荧光猝灭。由于该DNAzyme的催化活性依赖Cu2+，所以当体系中有Cu2+存在时，该DNAzyme会发生断裂，释放出GelRed，导致荧光信号增强。该方法可用于多种待测物的分析。
(5)利用核酸水解酶
在核酸水解酶（核酸外切酶或核酸内切酶）的作用下发生的酶切反应会使原有的DNA分子链断裂，从而改变其分子构型。例如，脱氧核糖核酸酶I（DNaseI）是一种核酸内切酶，它能够非特异性将DNA剪切成寡核苷酸；但是DNaseI只作用于ssDNA、dsDNA以及DNA/RNA复合物中的DNA链，却不能作用于RNA。以DNaseI与GO保护的ssDNA探针构成的FRET体系可以用于mi-croRNAs（miRNA）的信号放大检测。其原理是当没有miRNA时，荧光标记的ssDNA探针会吸附在GO上造成荧光猝灭；在加入miRNA后，ssDNA会从GO表面脱附并与miRNA形成复合物，同时荧光恢复。此时，RNA/DNA复合物立即成为DNaseI的消化基底，由DNaseI剪切其中的DNA链，从而释放出miRNA，释放出的miRNA会与另外的ssDNA探针结合，进入下一轮的剪切循环。该循环一直持续到消耗完所有的探针，所有荧光恢复，达到荧光信号显著放大的作用。这样利用多色荧光标记的ssDNA探针就可同时检测多种不同的miRNA。Lin等以GO和λ核酸外切酶酶切反应为基础建立了一种简单、精确测定多核苷酸激酶（PNK）活性的方法。首先，荧光标记的dsDNA与GO混合时，体系具有荧光。但是当dsDNA被PNK磷酸化后，λ核酸外切酶会立即从末端剪切dsDNA，剪切后的片段就会吸附在GO表面，造成荧光猝灭；反之，如果体系中没有PNK或者PNK活性被抑制，则不会发生剪切反应，体系荧光仍保持。Lee等则利用只剪切dsDNA而不剪切ssDNA的核酸外切酶Ⅲ（ExoⅢ）作用于5'端标记荧光的发卡型DNA。ExoⅢ从3'端剪切dsDNA直至dsDNA被耗尽，只剩ssDNA，从而造成有荧光标记的一段ssDNA序列吸附在GO表面，引起体系荧光猝灭，从荧光猝灭的程度可以衡量核酸外切酶的活性。
(6)其它方法
Wu等利用解链温度的差异，设计了一种用于分析DNA磷酸化反应的石墨烯分子信标，该分子信标可以测量T4多核苷酸激酶（PNK）的活性，对单碱基差异具有高特异性识别能力。该实验中用到了两条寡核苷酸（A，B）以及一个发卡序列DNA。其中A，B能够组成与发卡DNA完全匹配的序列，但是A具有5'-羟基端、B两端都为羟基端。当有PNK存在时，A和B两条DNA链会发生连结，与发卡DNA构成稳定的双链结构，该双链结构具有较高的解链温度，在50℃时体系具有较强荧光。但没有PNK存在时，A和B两条DNA与发卡DNA发生杂交，形成有可连结缺口的双链结构，导致该双链DNA的解链温度较低，在50℃时解链形成游离的发卡DNA的荧光会被GO猝灭，基于此原理就可以检测T4PNK的活性。Wu等则利用了DNA的三级结构变化，构建FRET传感器，用于检测猴病毒（SV40）中同型嘌呤同型嘧啶dsDNA结构。这段具有17个碱基对的dsDNA结构很容易与荧光标记的ssDNA结合形成三螺旋DNA，使ssDNA从GO表面脱离，造成体系荧光恢复。Li等利用博来霉素和Fe2+共同作用使ssDNA断裂，造成较短的ssDNA链段从GO表面的释放，使体系荧光增强。该方法能够特异性检测博来霉素的含量。上文介绍了一系列以DNA结构单一改变为基础的石墨烯FRET传感器。Zhang等充分利用DNA不同的构型变化，在同一溶液中建立了一种多元检测方法。该体系中含有多种荧光标记的DNA探针，包括特定序列的ssDNA、核酸适配体、富含胞嘧啶（C）和富含胸腺嘧啶（T）的ssDNA，每种探针以不同颜色的荧光团标记。利用石墨烯超强的猝灭效率，实现了同一溶液中对多种目标物的同时检测。
2．1．2基于蛋白质联接
蛋白质的免疫反应也是构建石墨烯FRET生物传感器桥联的途径之一。Liu等认为由于石墨烯是二维结构材料，所以能够突破传统FRET生物传感器的距离限制（100），在更大尺度上造成有效的荧光猝灭。该课题组以石墨烯为荧光受体、以CdTe量子点为荧光供体，采用一步荧光免疫法检测α-胎蛋白（α-AFP）。首先用α-AFP的报告抗体Ab5修饰CdTe量子点、并以其捕获抗体Ab1修饰石墨烯，然后通过夹心免疫反应特异性识别AFP，形成CdTe-Ab5/AFP/Ab1-石墨烯复合物，造成CdTe的荧光猝灭，荧光猝灭程度与AFP浓度有关。同样，以不同的荧光团标记不同类型的抗体，通过免疫反应可以实现多种抗体共同检测。Chen等以两种不同颜色的量子点分别标记了肠病毒和柯萨基病毒抗体，以GO为猝灭剂，实现了对肠病毒和柯萨基病毒的同时检测。
糖-蛋白的反应也可以作为构建FRET传感器的桥联基。文献［45，46］均利用糖-蛋白的反应检测凝集素（ConA）。以其中之一为例，他们首先合成了一种尾端带有甘露糖的荧光共轭低聚物（FBT），FBT会与GO通过π-π堆积而结合，并发生FRET造成体系荧光猝灭。ConA能够识别甘露糖单元，与FBT尾端的甘露糖结合。结合后会阻碍FBT与GO之间FRET的发生。由于不同菌株的凝集素含量不同，所以该传感器可用于两种不同大肠杆菌菌株的鉴别。
2．1．3基于多肽联接
Feng等以多肽为桥联基构建了FRET传感器。将GO与FITC标记的多肽混合，多肽会与GO形成稳定的复合结构，通过FRET使FITC的荧光猝灭。由于该多肽链中含有基质金属蛋白酶2（MMP2）的核心基质PLGVR，当向体系中引入MMP2时，该多肽链会被MMP2特异性识别并剪切成两段。标记了FITC的多肽链会从GO表面释放出来，体系荧光恢复。该传感器可用于实时监测Hela细胞分泌的MMP2。与其类似，Li等报道了由蛋白酶引起的两端分别连接有QDs与GO的多肽链断裂，以FRET效率衡量蛋白酶活性的方法。该方法成功应用于基质金属蛋白酶以及凝血酶活性的检测，并实现了对蛋白酶抑制剂活性的监测。多肽与蛋白质的结合也能引起其空间结构的改变，并影响石墨烯与它之间的作用力。Wang等以荧光标记的p21（WAF-1）衍生的细胞周期蛋白A2结合的多肽序列为探针，以石墨烯为猝灭剂，检测早期癌症的预后指标———细胞周期蛋白A2。
2．1．4竞争结合位点法
石墨烯材料对芳香族化合物的结合能力，通常情况遵循六元环数量越多结合能力越强的原则，另外还要考虑分子构型、电荷排布等因素。除带有环状结构化合物外，石墨烯及GO还对一些物质具有较强的结合能力，如Hg2+。文献中也常利用不同物质与GO的结合能力不同，采用竞争结合位点的方法构建FRET传感器。Huang等以还原的氧化石墨烯（rGO）为纳米猝灭剂和吸附剂，构建了rGO-有机染料纳米光开关用于Hg2+的无标记检测。rGO对Hg2+具有高效的选择性吸附能力及荧光猝灭能力。当体系中没有Hg2+时，rGO对有机染料造成荧光猝灭，当引入Hg2+时，由于rGO与Hg2+的结合力更大，使有机染料从rGO表面脱离，造成体系荧光增强。他们结合半胱氨酸与Hg2+的反应，设计了一种rGO的On-off可逆INHIBIT逻辑门。其它多种物质的竞争结合也可应用于该模型中，如甲基蓝与荧光素竞争，酒食黄与荧光素竞争，罗丹明6G与ssDNA竞争等。基于此原理，可以实现待测物的低成本、免标记、灵敏检测。Cai等则用待测物与GO竞争结合荧光供体，实现了无标记可视化肝素（Hep）的检测。该课题组合成了具有荧光的水溶性共轭聚电解质（TFP），TFP能够通过π-π相互作用和静电力与GO结合形成复合物，使其荧光猝灭。而Hep是一种硫酸盐化的多糖，带有负电荷，与TFP的结合能力更强，造成体系荧光恢复。这种方法可以用来区分Hep、4-硫酸软骨素和透明质酸。
2．2以石墨烯作为能量供体
具有荧光的石墨烯材料还可以作为一种新型的荧光标记物，在FRET传感器中作为能量供体。以具有荧光的氧化石墨烯为荧光供体，以金纳米粒子作为受体，分别以DNA杂交和蛋白质的免疫反应为桥联基构建FRET生物传感器，检测了特定的DNA序列及病原体。该方法可广泛用于DNA、蛋白质、小分子及离子的检测。Chen等报道了基于石墨烯的光致电子转移（PCT）无标记近红外荧光生物传感器，他们合成了在660nm处近红外发光的GO，可以通过π-π相互作用、静电力以及氢键特异性结合多巴胺。GO与多巴胺的这种结合会直接导致GO的近红外荧光发生猝灭。该方法可用于人血清样品及尿液中多巴胺含量的检测。
3比色法检测
Song等制备了一种叶酸修饰的石墨烯-血红素复合物，该复合物具有协同类过氧化物酶的催化活性，可将其用于癌细胞的快速、特异性、定量检测。该实验采用3，3，5，5-四甲基联苯胺（TMB）作为基底。由于石墨烯具有较大的比表面积，并对疏水分子TMB具有较高的亲和性，能够提高基底TMB的局部浓度，使基底TMB与血红素催化位点接近，到达提高催化活性的目的。由于石墨烯具有较高的电导率，所以血红素与石墨烯之间会存在电子的传输。这种协同效应大大增强了血红素的催化活性。该复合物会通过叶酸与癌细胞表面过度表达的叶酸受体相连接，从而实现对癌细胞的比色法检测。
Guo等制备了石墨烯-血红素复合物。该复合物不仅具有血红素的类过氧化物酶的催化活性，同时保持了石墨烯能够分辨ssDNA和dsDNA的能力。石墨烯-血红素复合物在高盐浓度的溶液中易发生聚集，但是当有ssDNA吸附到该复合物表面时会增强该复合物的抗聚集能力。所以在含有不同的DNA结构的复合物溶液中加入相同浓度的NaCl，离心后的上清液用比色法测试，就可以分辨ssDNA和dsDNA。
文献［58，59］是以石墨烯作为过氧化物酶模拟物（血红素）的载体，并且石墨烯组分的引入增强了血红素本身的催化活性，具有协同作用。他们还发现GO本身就具有类过氧化物酶的催化性质，可用于H2O2及葡萄糖的检测中。实验中羧基化的GO能够催化底物TMB，在有H2O2存在下发生显色反应，使溶液颜色变蓝。结合葡萄糖的氧化反应，通过检测葡萄糖在葡萄糖过氧化物酶的作用下生成的H2O2含量，来进一步确定葡萄糖浓度。该方法可用于检测血液样品及果汁中葡萄糖的含量。Qu等运用GO对氢醌的显色反应具有催化活性，在H2O2存在下将无色的氢醌氧化成棕色的醌。采用夹心免疫法，建立了可通过肉眼判断溶液中前列腺癌肿瘤标志物（PSA）含量的比色法。
石墨烯与某些金属及金属氧化物的复合物同样也具有良好的类过氧化物酶的催化性质。Liu等通过实验证明Au纳米粒子和石墨烯本身几乎不具有类过氧化物酶的性质，但是其杂化体Au-石墨烯在其界面上显示出良好的协同类过氧化物酶催化活性，可使底物显色。加入ssDNA或者核酸适配体会阻止过氧化物酶基底扩散并与活性界面接触，从而“关闭”Au-石墨烯杂化物的催化活性。当再加入目标分析物（如特定的ssDNA序列）会使原有的ssDNA或核酸适配体的构型发生改变，减弱与Au-石墨烯杂化物界面的作用力，被抑制的催化活性得以恢复，使底物显色。该课题组以这种石墨烯杂化材料为基础，利用其可调节的催化活性，设计了一种免标记比色法平台用于特定ssDNA序列检测、核酸适配体-蛋白相互作用的研究以及DNA断裂的监测。GO-Fe3O4复合物同样具有类过氧化物酶的性质，复合物中Fe3O4成分的引入不仅赋予了该复合材料良好的超顺磁性，还增强了类过氧化物酶的催化活性。可以TMB为底物定量检测H2O2，并能够进一步检测糖尿病人尿液中的葡萄糖含量。
GO不仅具有超强的荧光猝灭能力，还具有颜色猝灭的能力。Fu等利用GO对Au纳米棒的超强颜色猝灭能力，设计了一种超灵敏检测肝素的方法。以十六烷基三甲基溴化铵（CTAB）修饰的Au纳米棒（AuNRs），能够通过静电力自组装到GO表面，造成AuNRs的颜色由深到浅的转变。其原因是由于聚阳离子鱼精蛋白与GO之间具有更强的静电力，鱼精蛋白的加入可削弱AuNRs与GO之间静电作用，阻止AuNRs吸附到GO表面。但是，当有肝素存在时，肝素更容易结合鱼精蛋白，使AuNRs能够与GO结合，随肝素浓度的增加，溶液的颜色逐渐变浅。
4结语
总之，石墨烯材料在光学生物传感器中的应用广泛，其中以石墨烯基FRET生物传感器的发展尤为迅速。从目前研究的报道来看，国内外研究工作者，特别是中国学者，在该领域开展了大量的理论和实验研究，并取得了突破性的进展，为石墨烯纳米材料在生物传感器中的应用开创了新的局面。基于石墨烯的FRET传感器主要由供体、受体以及供受体之间的桥联基三部分构成。石墨烯材料可作为供体或受体之一，并由生物分子构建的桥联基调节荧光供体和受体之间的距离，通过体系荧光的变化实现对特定组分的检测。随着研究的深入，越来越多的生物分子的结构变化或反应被用作该传感器的桥联媒介。利用石墨烯材料优良的性质，可提高传感器的灵敏度；利用生物分子的特异性识别能力，可提高传感器的选择性。但是，石墨烯生物传感器仍存在一些不足，比如高盐浓度会引起石墨烯的聚集和沉淀，影响GO表面电荷的排布，这些都是有待解决的问题。在今后的基于石墨烯的光学生物传感器的研究中，势必将发展更多省时省力的无标记检测方法。总之，基于石墨烯的光学生物传感器的应用是一个方兴未艾和值得高度重视的领域。
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