[發明專利]一種具有手性信號的自組裝納米材料的制備方法

無效

• 申請號: 201010601502.1
• 申請日: 2010-12-23
• 公開（公告）號: CN102127445A
• 公開（公告）日: 2011-07-20
• 發明（設計）人: 王利兵;胥傳來;嚴文靜;徐麗廣;朱穎越;勇倩倩;屈昌龍
• 申請（專利權）人: 江南大學
• 主分類號: C09K11/88
• 分類號: C09K11/88;C12N15/11;B82Y40/00;G01N21/64;G01N21/31
• 代理公司: 無錫市大為專利商標事務所 32104
• 代理人: 時旭丹;劉品超

技術領域

一種具有手性信號的自組裝納米材料的制備方法，屬于材料化學技術領域。

背景技術

納米材料是指任意一維的尺度小于100nm的晶體、非晶體、準晶體以及界面層結構的材料。納米材料的本質在于：當材料進入納米尺度后，材料的物性之間由若干個與尺度效應、邊界效應等直接相關的特征物理尺度(如電子的德布羅意波長、波爾激子半徑、隧道勢壘厚度、鐵磁性臨界尺寸等)所決定。只要結構幾何尺寸接近這些特征物理尺度，材料的電子結構、運輸效應、磁學、電學、熱力學和力學性能均會發生明顯的變化。

納米材料主要包括體積分數近似相等的兩個部分：一是直徑為幾個或幾十個納米的粒子；二是粒子間的界面。前者具有長程序的晶狀結構，后者是既沒有長程序也沒有短程序的無序結構。這種特殊的結構層次使它具有表面效應、體積效應、量子尺寸效應等，并擁有一系列新穎的物理和化學特性，在眾多領域特別是在光、電、磁、催化等方面具有非常重大的應用價值。利用這些納米材料已挖掘出來的奇特的物理、化學和力學性能，進行人工組裝合成納米復合材料是當今的研究熱點。

金納米粒子是最為經典的一種金屬納米粒子，由于具有優良的穩定性和獨特的光學性質，在光電子學、傳感器、催化和生物醫學等領域具有重要的應用價值。它的高催化活性能通過自組裝形成納米結構的特點，使其在高級材料的制造上具有很大的應用前景。

量子點又稱半導體納米晶體，主要是由II一Ⅵ族元素(如CdS，CdSe，CdTe，ZnSe等)和III．V族元素(如InP，InAs等)組成的納米晶體，目前研究較多的主要是CdX(X=S，Se，Te)。與傳統的有機熒光物相比，量子點熒光量子產率很高，發射峰很窄，Stocks位移隨顆粒大小可調，具有獨特的光譜特性和光學穩定性，已廣泛應用于生物化學分析中的熒光探針檢測。

圓二色譜是一種特殊的吸收譜，它對手性分子的構象十分敏感，因此它是最重要的光譜實驗之一。手性分子都具有光學活性。當單色左旋與右旋的圓偏振光通過某一種手性樣品時，該樣品對左、右旋圓偏振光的吸收不同，這叫做圓二色性。其差值△A=△AL一△AR稱為圓二色值，按波長掃描就得到了圓二色譜(CD譜)。

圓二色光譜儀通過測量生物大分子的圓二色光譜從而得到生物大分子的二級結構，是簡便和快捷的獲得生物大分子結構的手段之一。可應用于蛋白質折疊﹑蛋白質構象研究，DNA/RNA反應，酶動力學，光學活性物質純度測量，藥物定量分析。可應用于生物化學與宏觀大分子，金屬絡合物，聚合物化學等相關的科學研究。近年來，納米粒子組裝結構的手性研究成為人們關注的熱點問題，通過對組裝結構的手性分析，特別是對手性熒光納米材料的研究，對構建新型手性納米傳感器有重要的意義。

發明內容

本發明的目的是提供一種具有手性信號的自組裝納米材料的制備方法。

本發明的技術方案：一種具有手性信號的自組裝納米材料的制備方法，包括金納米粒子的合成、金納米粒子修飾DNA、CdTe量子點修飾DNA、金納米粒子和CdTe量子點組裝四面體結構并對其進行表征。工藝步驟為：

（1）金納米粒子合成

用單寧酸和檸檬酸三鈉還原氯金酸合成金納米粒子。

（2）金納米粒子用保護劑包裹

步驟（1）合成的10nm金納米粒子用鉀鹽溶液進行包裹使得在NaCl鹽溶液中穩定存在。

（3）金納米粒子偶聯DNA

步驟（2）包裹的金納米粒子和巰基修飾的DNA通過巰基（HS-）進行偶聯形成金納米粒子-DNA復合體。

（4）CdTe量子點偶聯DNA

市售的CdTe量子點和DNA通過氨基（-NH₃）進行偶聯形成CdTe-DNA復合體。

（5）金納米粒子和量子點的組裝及表征

將步驟（3）制備出的金納米粒子-DNA復合體和步驟（4）制備出的CdTe-DNA復合體進行雜交，形成好的組裝結構，并對此結構進行表征。

所述的具有手性信號的自組裝納米材料的制備方法：

（1）金納米粒子合成

金納米粒子的合成方案為：潔凈的三口燒瓶中加入79mL超純水和1mL?質量濃度1%氯金酸作為A液；取一潔凈的小瓶子，加入4mL質量濃度1%檸檬酸三鈉溶液，0.1mL質量濃度1%單寧酸溶液，0.1mL?25mM碳酸鉀溶液和15.8mL超純水作為B液；A、B液均加熱到60℃，然后在高速攪拌下把B液迅速加入A液中，最終反應液在60℃下繼續攪拌30min到形成深紅色溶液；然后將溶液加熱回流2min形成亮紅色溶液；最后冷卻到室溫形成檸檬酸穩定的AuNPs，透射電鏡顯示AuNPs平均粒徑10nm；