DNA修飾金納米粒子復(fù)合探針的制備

DNA—金納米粒子的復(fù)合探針是一種常用的納米生物材料，在生物檢測(cè)、治療乃至納米光子學(xué)中具有廣泛的應(yīng)用。

最近，中國(guó)科學(xué)院上海應(yīng)用物理研究所物理生物學(xué)實(shí)驗(yàn)室的研究人員發(fā)展出一種制備高性能DNA—金納米粒子復(fù)合探針的新方法。這種探針不僅避免了使用修飾DNA分子，而且能夠精確調(diào)控金納米粒子表面DNA分子的密度、取向和構(gòu)型，顯著提高了該探針的識(shí)別能力。

制備DNA—金納米粒子復(fù)合探針的經(jīng)典方法是通過巰基修飾的DNA分子在納米金粒子表面的自組裝得到的。這種方法中使用了化學(xué)修飾的DNA分子，成本較高且操作復(fù)雜。盡管多年來研究者已對(duì)這一體系進(jìn)行了系統(tǒng)的優(yōu)化，但是如何精確控制DNA分子在金納米粒子表面的密度、取向和構(gòu)型仍然是一個(gè)挑戰(zhàn)性問題。上海應(yīng)用物理所科研人員裴昊和李凡等在樊春海和柳華杰研究員指導(dǎo)下，直接采用天然的DNA序列設(shè)計(jì)成雙嵌段寡核苷酸來解決這些問題。研究首先發(fā)現(xiàn)了連續(xù)的腺嘌呤堿基(polyA)與金納米粒子之間存在很強(qiáng)的吸附力，因而將雙嵌段序列設(shè)計(jì)成包含兩部分，探針部分用于進(jìn)行DNA識(shí)別，polyA部分則將DNA固定在金納米粒子上。研究表明，這一新方法不僅可以有效制備穩(wěn)定的復(fù)合探針，而且可以通過改變A堿基的長(zhǎng)度來調(diào)控納米金表面上DNA密度，在納米尺度上精確控制DNA分子之間的距離，從而可以避免DNA分子之間的相互作用，實(shí)現(xiàn)探針的高識(shí)別活性。通過這種方法制備的DNA—金納米粒子復(fù)合探針具有很高的穩(wěn)定性和識(shí)別活性，可以在短時(shí)間內(nèi)實(shí)現(xiàn)對(duì)DNA分子的高靈敏快速檢測(cè)。

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