一種基于手性納米材料對dna進行檢測的方法
【專利摘要】一種基于手性納米材料對DNA進行檢測的方法，屬于納米生物【技術領域】。本發明包括：金納米粒子的合成、金納米粒子的表面修飾、DNA-金納米粒子復合物的合成、金納米粒子四面體的組裝、手性四面體的構建以及目標DNA手性傳感器的建立。本發明提供了一種新型的手性材料的制備方法，該方法是在原非手性組裝材料的基礎上，通過外加DNA的引入對其幾何構象進行重構，從而將非手性納米材料轉變為手性納米材料；利用圓二色譜可見光區（520nm）的信號變化，實現在阿摩爾（10-18）水平對目標DNA進行快速、高效、超靈敏地檢測。
【專利說明】一種基于手性納米材料對DNA進行檢測的方法【技術領域】
[0001]一種基于手性納米材料對DNA進行檢測的方法，具體涉及一種用于DNA超靈敏檢測的手性納米材料的制備及DNA的檢測方法，屬于納米生物【技術領域】。
【背景技術】
[0002]脫氧核糖核酸(DNA)是遺傳信息的承擔者，可組成遺傳指令，引導生物發育與生命機能運作。由于DNA分子中堿基序列的變異與人類許多遺傳疾病有關，因此，對特定序列的DNA的分析以及對DNA鏈中堿基突變的檢測在基因篩選、遺傳疾病的早期診斷和治療方面具有十分深遠的意義。傳統DNA的檢測方法主要是基于聚合酶鏈反應(polymerase chainreaction，PCR)。PCR是一種在體外擴增DNA片段的重要技術。當存在模板DNA、底物、上下游引物和耐熱的DNA聚合酶時，經過多次“變性-復性-延伸反應”的循環過程，痕量模板DNA可擴增至幾百萬倍。PCR技術可以將部分DNA序列進行復制，信號放大，在靈敏度方面代表了檢測的極限。盡管如此，PCR技術仍然存在一些固有的缺點，如成本高、需要專業技能和設備以及依賴聚合酶的操作、容易出現假陽性等，這些特點都嚴重阻礙了 PCR的廣泛應用。
[0003]隨著納米科學技術的興起，納米材料由于其獨特的物理和化學屬性已成為制備生物傳感器的中流砥柱。納米材料是一類結構單元的尺寸介于1-1OOnm范圍之間的材料，由于它的尺寸已經接近電子的相干長度，它的性質因為強相干所帶來的自組裝超結構的性質發生很大變化。并且，其尺度已接近光的波長，加上其具有大表面的特殊效應，因此其所表現的特性，例如熔點、磁性、光學、導熱、導電特性等等，往往不同于該物質在整體狀態時所表現的性質。納米傳感器因儀器簡單、價格低廉、測定快速準確和方法靈敏度高等特點已經廣泛應用于環境、醫藥、食品等的檢測中。手性納米材料結合了納米材料特殊的物理性質和手性分子化學結構上鏡像對稱性，這種新型復合材料可以將手性信號從紫外光區轉移到可見光區，從而大大拓展了其應用范圍。

【發明內容】

[0004]本發明的目的是提供一種用于DNA超靈敏檢測的手性納米材料的制備及DNA的檢測方法。
[0005]本發明的技術方案:一種基于手性納米材料對DNA進行檢測的方法，包括金納米粒子的合成、金納米粒子的表面修飾、DNA-金納米粒子復合物的合成、金納米粒子四面體的組裝、手性四面體的構建以及目標DNA手性傳感器的建立。工藝步驟為:
(1)金納米粒子的合成
檸檬酸和單寧酸兩步法合成IOnm金納米粒子；
(2)金納米粒子的表面修飾
步驟(I)合成的金納米粒子用二水合雙(對-磺酰苯基)苯基膦化二鉀鹽溶液進行包裹，使得納米粒子表面負電荷更多，以提高膠體金在高鹽溶液中的穩定性；
(3)DNA-金納米粒子復合物的合成步驟(2)修飾的金納米粒子與末端帶巰基的DNA按照一定比例混合反應；所用的DNA 共有四種(Yl，Y2, Y3, Y4，)，形成四種不同的 Au-DNA 復合物(Au_Yl，Au_Y2，Au_Y3，Au-Y4)；
【權利要求】
1.一種基于手性納米材料對DNA進行檢測的方法，其特征在于包括金納米粒子的合成、金納米粒子的表面修飾、DNA-金納米粒子復合物的合成、金納米粒子四面體的組裝、手性四面體的構建以及目標DNA手性傳感器的建立；工藝步驟為: (1)金納米粒子的合成 檸檬酸和單寧酸兩步法合成IOnm金納米粒子； (2)金納米粒子的表面修飾 步驟(I)合成的金納米粒子用二水合雙(對-磺酰苯基)苯基膦化二鉀鹽溶液進行包裹，使得納米粒子表面負電荷更多，以提高膠體金在高鹽溶液中的穩定性； (3)DNA-金納米粒子復合物的合成 步驟(2)修飾的金納米粒子與末端帶巰基的DNA按照一定比例混合反應；所用的DNA共有四種:Υ1, Υ2，Υ3, Υ4，形成四種不同的 Au-DNA 復合物:Au-Yl, Au_Y2，Au_Y3，Au_Y4 ；
2.根據權利要求1所述的基于手性納米材料對DNA進行檢測的方法，其特征在于: (I)金納米粒子的合成 檸檬酸和單寧酸兩步法合成IOnm金納米粒子的方法為:分別取兩個潔凈的三角瓶，A瓶中加入158mL超純水和2mL質量濃度1%氯金酸；B瓶中加入8mL質量濃度1%檸檬酸三鈉，0.2mL質量濃度1%單寧酸，0.2mL 25mM碳酸鉀，31.6mL超純水；A、B液均加熱到60°C，然后在高速攪拌下把B液迅速加入A液中，混合液在60°C下繼續攪拌40分鐘到形成深紅色溶液；最后冷卻到室溫形成檸檬酸穩定的金納米粒子，透射電鏡顯示平均粒徑為10±2nm ；(2)金納米粒子的表面修飾 步驟(I)合成的10nm檸檬酸根修飾的金納米粒子取100mL于離心管中，13000r/min濃縮10倍至終濃度為50nM，加入IOyL 20mg/mL 二水合雙(對-磺酰苯基)苯基膦化二鉀鹽溶液，室溫震蕩反應10小時；用13000r/min，離心10分鐘后去除上清液，加水恢復到原體積； (3)DNA-金納米粒子復合物的合成 步驟(2)修飾好的金納米粒子各取50 μ L于四個PCR管中，向四個PCR管中依序各自加入IyL ΙΟμΜ的Υ1，Υ2，Υ3及Υ4混勻后，向各體系中加入5yL 5Xtris-硼酸緩沖液和1.25 μ L IM NaCl溶液，室溫振搖反應2小時；合成好的Au-DNA復合物用13000r/min離心10分鐘，去除上清液，沉淀加I Xtris-硼酸緩沖液至原體積； 合成好的四種 Au-DNA 復合物為:Au-Yl，Au_Y2，Au_Y3，Au_Y4 ；

【文檔編號】C12Q1/68GK103468810SQ201310422737
【公開日】2013年12月25日 申請日期:2013年9月17日 優先權日:2013年9月17日
【發明者】徐麗廣, 嚴文靜, 胥傳來, 匡華, 馬偉, 劉麗強, 王利兵 申請人:江南大學