湿式化学法を用いて一定の蛍光性能を有する酸化グラフェン（GO）に金ナノ粒子（AuNPs）を担持した複合材料（GO@AuNPs）を調製し、チオール化されたTリッチな一本鎖核酸アプタマーを複合材料の金ナノ粒子表面に結合させて、アプタマー機能化酸化グラフェン-金ナノ粒子複合体（aptamer-GO@AuNPs）を形成した。水銀イオン存在下では、7つのT-Hg2+-T構造の配位により、アプタマーが折りたたまれて剛直なヘアピン状二本鎖DNA構造を形成し、Hg2+がグラフェン表面に近づき（1 nm未満）、電子が二本鎖DNAチャネルに沿ってグラフェンから水銀イオンへ移動するため、酸化グラフェンの蛍光が消光される。これにより、グラフェン蛍光消光に基づく“turn off”型蛍光センサーを構築した。検出系に及ぼす様々な因子を検討し、最適実験条件下で、Hg2+の線形検出範囲は0.5~80 nmol/L、検出限界は0.3 nmol/Lであった。本法を環境水試料中のHg2+検出に適用し、付加回収率は96.0%~105%、相対標準偏差は1.4%~3.2%であった。本法は操作が簡便で、耐干渉性が高く、感度と選択性に優れ、標識不要、迅速検出が可能であり、環境水試料中のHg2+高感度検出に利用できる。

酸化グラフェン;核酸アプタマー;金ナノ粒子;非標識;Hg2+;蛍光消光