[發(fā)明專利]一種二元等離子納米粒子位點特異性自組裝的方法

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201210369648.7
• 申請日: 2012-09-29
• 公開（公告）號: CN102825261A
• 公開（公告）日: 2012-12-19
• 發(fā)明（設計）人: 王利兵;胥傳來;徐麗廣
• 申請（專利權）人: 江南大學
• 主分類號: B22F9/24
• 分類號: B22F9/24;B22F1/00
• 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

一種二元等離子納米粒子位點特異性自組裝的方法，屬于材料化學技術領域。

背景技術

自組裝指的是基本的結(jié)構單元自發(fā)進行有序堆積形成有序結(jié)構并表達協(xié)同功能的一種技術。在這個過程中，基本的結(jié)構單元通過非共價鍵的相互作用下自發(fā)的組織或聚集成為一個穩(wěn)定的、具有一定規(guī)則的幾何外觀的結(jié)構。在這個過程中，若干結(jié)構體之間同時自發(fā)的發(fā)生關聯(lián)并聚集在一起形成一個有序的整體結(jié)構，這是一種整體的復雜的協(xié)同作用而非大量的原子、離子或分子之間弱作用力的簡單疊加。這種基本的結(jié)構單元一般指的是納米材料、微米材料或者分子。自組裝是近年來最熱門的研究主題之一。

金納米棒是一種棒狀的金納米粒子，其尺寸一般在幾個納米到上百個納米。單個的金納米棒上的導帶電子由于存在沿著棒的長軸和垂直棒的長軸方向的兩個諧振的方向也就存在兩個表面等離子峰——縱向等離子峰和橫向等離子峰。金納米棒的制備方法主要有電化學方法，光化學方法，模板法和晶種生長法。其中晶種生長法制備方法簡單，產(chǎn)率高，重復性強等優(yōu)點使得成為目前最為流行的一種金納米棒的制備方法。由于在晶種生長法制備金納米棒的過程中使用了十六烷基三甲基溴化銨，而這種表面活性劑對金納米棒的不同面的結(jié)合能力不同，即金納米棒的側(cè)面結(jié)合得比較致密，而在金納米棒的端面則結(jié)合得較為稀疏，使得金納米棒同時具有了空間幾何和化學各向異性，并且通過改變硝酸銀的加入量來改變金納米棒的長徑比（即金納米棒的長度和金納米棒的直徑的比值）來調(diào)節(jié)金納米棒的縱向共振峰，使得實現(xiàn)其表面等離子峰在可見光和近紅外區(qū)域的可控調(diào)節(jié)。因這些獨特的性質(zhì)使得金納米棒能夠?qū)崿F(xiàn)作為可控自組裝材料良好的原料。金納米粒子自從1857年法拉第通過還原方法第一次制備出了金納米溶膠并對其性質(zhì)初步研究以來，一直由于其特殊的光學性質(zhì)，制備方法的簡單、可控，性質(zhì)穩(wěn)定，生物兼容性好等優(yōu)點成為長久不衰的研究熱點之一。

由于等離子納米材料的自組裝體具有非常強的等離子耦合效應，導致電磁場增強等良好的性質(zhì)，二元等離子納米材料在自組裝材料中表現(xiàn)出來不同于兩種單獨的等離子納米材料的令人著迷的性質(zhì)，使得二元等離子納米材料成為研究熱點之一。目前二元納米粒子組裝主要集中在二元納米粒子無規(guī)則地聚集體的形成上，離散的組裝體鮮有報道。但是離散的自組裝材料又和二元納米粒子的聚集體的性質(zhì)不一致，例如在納米材料的組裝體的手性上，離散的可控的納米粒子的自組裝材料和其較大的聚集體所表現(xiàn)出來的性質(zhì)完全不一樣，因此制備離散的二元組裝體是完全必要的也是必需的。因此，我們選擇金納米棒和金納米粒子這兩種重要的等離子納米粒子進行制備離散的二元自組裝體。如前文所述，金納米棒具有空間幾何和化學各向異性，使得金納米棒在其空間上不同的位點所帶有的物理性質(zhì)和化學性質(zhì)是不一樣的，因此如何控制二元金納米材料的空間位點特異性顯得尤為重要。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種二元等離子納米粒子位點特異性自組裝的方法，制備出結(jié)構及位點均一，可控，產(chǎn)率高的二元金納米材料組裝體。

本發(fā)明的技術方案：一種二元等離子納米粒子位點特異性自組裝的方法，包括金納米粒子合成，金納米棒合成，金納米粒子修飾DNA1，金納米棒修飾DNA2，DNA復合連接臂的形成，金納米棒和金納米粒子組裝及表征。

工藝步驟：

（1）金納米粒子合成

金納米粒子合成采用檸檬酸三鈉還原三水合四氯金酸合成18nm的金納米粒子。

（2）金納米棒合成

金納米棒合成采用晶種生長法合成16nm×50nm金納米棒。

（3）金納米粒子修飾DNA1

步驟（1）合成出來的金納米粒子和巰基修飾的DNA1進行偶聯(lián)形成金納米粒子-DNA1的復合物。

（4）金納米棒端面修飾

步驟（2）合成的金納米棒通過一定量的巰基修飾的DNA2修飾到金納米棒的端面形成金納米棒-DNA2的復合物。

（5）DNA復合連接臂的形成

通過加入相應的單鏈DNA在雜交緩沖液中相互雜交形成DNA復合連接臂以控制金納米粒子和金納米棒的位點特異性組裝。所用DNA為DNA3和DNA4。

（6）金納米棒和金納米粒子組裝及表征

步驟（3）所得金納米粒子-DNA1復合物和步驟（4）所得金納米棒-DNA2復合物在雜交緩沖液中組裝形成金納米粒子組裝到金納米棒的端面。采用TEM對該組裝產(chǎn)物進行表征。

表1??DNA的編號、序列及長度