基于滚环扩增的核酸组装体模板调控纳米粒子的构筑

来源 :中国石油大学(华东) | 被引量 : 0次 | 上传用户:suibiannicheng
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金纳米颗粒(AuNPs)因其特殊的稳定性、小尺寸效应、量子效应、表面效应以及特殊的生物亲和效应等,一直是纳米领域研究的热点。目前,金纳米颗粒的制备已经取得很大的进步,通过选用不同类型的还原剂,制备过程中控制的实验参数及加样顺序等,可以获得不同尺寸的金纳米颗粒。滚环扩增(rolling circle amplification,RCA)反应作为一种简单高效的等温酶促反应,现已发展为核酸扩增领域的新技术。因RCA产物长度具有良好的可控性和易获取性,由其与金纳米颗粒构建的组装体,在组装体搭建和多功能材料的制备方面有着应用广泛。本文以滚环扩增技术为基础,利用金纳米颗粒的特性制备了一种镶嵌金纳米颗粒的DNA组装体。在此基础上,开发了一种简单的组装体结构转化方法:仅通过调整盐浓度(NaCl)来控制DNA/AuNPs组装体从线状阵列到纳米环状结构的转变。首先,利用种子循环生长法制备不同尺寸的AuNPs,并通过pH和盐的耐受性实验来考察AuNPs的稳定性,采用紫外分光光度计(Uv-vis)、动态光散射(DLS)和透射电镜(TEM)对其进行表征。第二,探究RCA反应时间,dNTPs浓度,引物浓度以及phi29酶浓度对RCA产物长度的影响,实现了RCA产物长度的控制。利用琼脂糖凝胶电泳进行分子量的表征,并利用nanodrop进行浓度和纯度的表征。实验结果为RCA产物长度的可控性提供了依据。第三,以RCA产物作为构建DNA纳米阵列的模板,结合AuNPs来搭建DNA/AuNPs组装体。将末端带有巯基的寡核苷酸短链与AuNPs通过金-硫键结合在一起形成DNA-AuNPs复合物,再将复合物组装到DNA纳米梯子上形成周期性的DNA/AuNPs纳米阵列,并利用Uv-vis和TEM进行表征。结果证明可以形成周期性的DNA/AuNPs纳米阵列。然后,改变NaCl的浓度实现线状DNA/AuNPs阵列向纳米环的转化,通过Uv-vis、DLS、TEM及原子力显微镜(AFM)进行结构表征。实验结果证明:300mM的NaCl减弱了静电斥力,导致了纳米环结构的形成。第四,为了开发线状DNA/AuNPs纳米阵列的应用,我们将硝酸银(AgNO3)加入到线状AuNPs纳米阵列中,以线状DNA/AuNPs纳米阵列上的AuNPs作为银核,通过控制还原剂的用量缓慢地将Ag+还原成的银原子以AuNPs为核不断生长进而在线状DNA/AuNPs纳米阵列延伸形成银纳米线。所得银纳米线有望用于生物传感器或生物马达等一些生物器件的搭建。
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