[發明專利]一種涉及DNA折紙的方法及其結構和應用

有效

• 申請號: 201110451573.2
• 申請日: 2011-12-27
• 公開（公告）號: CN102559891A
• 公開（公告）日: 2012-07-11
• 發明（設計）人: 吳娜;李賓;胡鈞
• 申請（專利權）人: 中國科學院上海應用物理研究所
• 主分類號: C12Q1/68
• 分類號: C12Q1/68;C12Q1/56;C12M1/34;G01N33/82;G01N33/68;G01N33/53
• 代理公司: 上海智信專利代理有限公司 31002
• 代理人: 朱水平;沈利

技術領域

本發明屬于檢測方法領域，特別涉及一種涉及DNA折紙的方法及其結構和應用。

背景技術

自2006年Rothemund發明折紙術以來，就引起了包括化學、生物、物理和材料科學等眾多領域科學家們的興趣，已經成為納米領域的研究熱點之一。

DNA折紙具有十分優異的特點，除了可通過分子設計構建精致、地址可循的納米圖形外，許多研究小組已經注意到折紙的另外一個特性-手性。在溶液中折紙無手性的區別，但當折紙吸附在界面上時，就存在正反面朝向的不同，且互為鏡像。不同研究組獲得的數據不盡相同。Rothemund，Andersen等實驗數據類似，正反面的比例接近為50％；Voigt在文章中也提及手性問題，不過正反面的比例相差較大，90-95％為正面朝上。錢璐璐在研究中國地圖時發現，正面朝上的地圖遠小于反面朝上的地圖，僅占不到10％。這其中折紙本身形狀不同，可能是造成結果有差異的主要原因。在折紙的可能應用中，手性與折紙功能化相關，特別是涉及折紙在界面上的吸附如納米傳感器、芯片及其分子機器等的實際應用時，折紙在界面上的取向(手性)就顯得特別重要。折紙功能性分子與其他分子作用需要分子間的碰撞、接觸才能得以實現。如果折紙功能面朝下，修飾的功能性分子被擠壓在折紙與襯底表面間，就無法實現其特定的功能。

發明內容

本發明針對現有的對靶物質的檢測的方法靈敏度較低的不足，提供一種涉及DNA折紙的方法及其結構和應用。本發明的方法可以對單分子進行檢測或監測，并且可以控制單分子在有效反應位點進行反應。

本發明的第一方面提供一種涉及DNA折紙的方法，包括以下步驟：

1)制備末端修飾反應物I的DNA折紙訂書釘鏈，并且使該訂書釘鏈末端和該反應物I之間含有一連接體；

2)將步驟1)所得的訂書釘鏈和腳手架鏈進行自組裝；

3)加入與所述反應物I特異性結合的反應物II；

4)檢測反應物I和反應物II結合的信息。

優選的，所述的連接體是寡聚脫氧核苷酸。

更優選的，所述的連接體是5-15個寡聚dT。

優選的，所述的反應物I和反應物II為抗原-抗體，DNA-蛋白質，DNA-DNA，生物素-親和素、凝血酶-適配體反應，或者地高辛-適配體。

優選的，檢測反應物I和反應物II結合的信息的方法是原子力顯微鏡成像法。

優選的，所述的訂書釘鏈和腳手架鏈進行自組裝形成的DNA折紙是二維折紙。

更優選的，所述的DNA折紙是吸附在固相界面上的二維DNA折紙。

最優選的，所述的DNA折紙是吸附在AFM的基板上的二維DNA折紙。

本發明的第二方面提供一種調控界面上DNA折紙反應位點的方法，包括將反應物I連接于DNA折紙訂書釘鏈末端，然后和腳手架鏈進行自組裝，再加入與能與反應物II特異性結合的反應物II，檢測反應物I和反應物II結合的信息，其特征在于，使反應物I與訂書釘鏈間含有連接體。

優選的，所述的連接體是不同長度的寡聚脫氧核苷酸。

優選的，所述的連接體是5-15個寡聚dT。

更優選的，所述的連接體是5-10個寡聚dT。

優選的，所述的DNA折紙是吸附在固相界面上的二維DNA折紙。

本發明的第三方面提供一種涉及DNA折紙的結構，包括自組裝在一起的訂書釘鏈和腳手架鏈，其中，訂書釘鏈的末端連接著反應物I，并且該訂書釘鏈末端和該反應物I之間含有一連接體。

優選的，該結構還含有與反應物I結合的反應物II。

優選的，所述的訂書釘鏈和腳手架鏈進行自組裝形成的DNA折紙是二維折紙。

本發明的第四方面提供所述的涉及DNA折紙的結構在監測反應物I和反應物II的作用中的用途，或者在檢測或研究反應物II中的用途，或者在基因芯片檢測或者特異排布在DNA折紙術構造的基板上的小分子的檢測中的用途。

附圖說明

以下結合附圖說明本發明的特征和有益效果。

圖1為修飾生物素無dT。其中圖1a為折紙的設計示意圖；圖1b為加入鏈霉親和素反應后的AFM圖；圖1c為對圖1b?zoom-in后的圖；圖1d為對圖1c的高度分析圖。