[發明專利]一種基于金納米錐聚集的圓二色信號檢測DNA的方法

有效

• 申請號: 201410051038.1
• 申請日: 2014-02-14
• 公開（公告）號: CN103776772A
• 公開（公告）日: 2014-05-07
• 發明（設計）人: 劉文靚;朱哲凝;高燕;唐智勇
• 申請（專利權）人: 國家納米科學中心
• 主分類號: G01N21/19
• 分類號: G01N21/19
• 代理公司: 北京品源專利代理有限公司 11332
• 代理人: 鞏克棟

技術領域

本發明涉及應用納米技術檢測DNA的領域，尤其涉及一種基于金納米錐聚集的圓二色信號檢測DNA的方法。

背景技術

DNA（Deoxyribonucleicacid，脫氧核糖核酸）是一種螺旋的手性生物分子，在納米電子學、納米材料和光學器件領域具有巨大的應用前景。已有研究報道（Chem.Soc.Rev.,2013,42,7028-7041），當金屬納米粒子和手性分子相互作用時可以產生等離子誘導的圓二色手性信號。DNA作為一種手性分子，相對于其他手性小分子，具有以下優勢：（1）具有相對堅固的雙螺旋結構可以提供更大的手性偶極，從而產生更強的手性信號；（2）DNA分子可設計性強，易于合成多種手性結構（Nano?Lett.,2013,13,2128-2133）。

除了DNA分子強的手性偶極以外，貴金屬納米粒子強的表面等離子體共振強度也是獲得強的圓二色手性信號的重要因素。這一方面的性能已經在DNA的檢測中獲得應用，如中國發明專利申請CN103487378A公開了一種基于金納米棒聚集的圓二色光譜檢測DNA的方法：將DNA修飾的金納米棒與待檢測DNA混合進行退火反應；檢測圓二色光譜，當檢測到退火后相比退火前在600-800nm波段出現正負對稱圓二色光譜的信號增強時，說明金納米棒發生聚集，待檢測DNA與金納米棒上修飾的DNA完全互補或者互補并含有粘性末端。所述方法相比于基于納米材料的紫外可見吸收光譜檢測DNA的方法，信號更強，檢出限低；而且檢測方法簡單，重復性好。但是，本領域還需要信號更強、靈敏度更高、檢出限更低且重復性更好的DNA檢測方法。

已有研究表明（Nano?Lett.,2011,11,5013-5019；Langmuir,2012,28,9027-9033），與各向同性的金納米球形粒子、各向異性金納米棒相比，金納米錐具有更強的表面等離子體共振強度，這主要來源于金納米錐尖端的增強效應。但是，金納米錐與DNA相互作用時產生等離子誘導的圓二色手性信號的情況目前還缺乏研究和報道，更沒有將金納米錐應用于DNA檢測中的技術。

發明內容

針對現有技術的DNA檢測方法的不足，本發明提供一種基于金納米錐聚集的圓二色信號檢測DNA的方法，所述方法相比基于金納米棒聚集的圓二色光譜檢測DNA的方法信號更強、靈敏度更高、檢出限更低且重復性更好。

本發明提供以下技術方案：

一種基于金納米錐聚集的圓二色信號檢測DNA的方法：將含有DNA修飾的金納米錐的溶液與含有待檢測DNA的溶液混合進行退火反應；檢測圓二色光譜，當檢測到退火后相比退火前在550-850nm波段出現圓二色光譜的信號增強時，說明金納米錐發生聚集，待檢測DNA與金納米錐上修飾的DNA存在互補序列。

本發明中，所述圓二色光譜的信號強度與待檢測DNA的濃度呈正相關，因此通過檢測所述圓二色光譜的信號強度能夠定量待檢測DNA的濃度。具體地，可以通過檢測一系列梯度濃度的DNA對應的圓二色光譜的信號強度，并制作出DNA濃度相對于圓二色光譜的信號強度的標準曲線，然后檢測待檢測DNA對應的圓二色光譜的信號強度，就可以通過標準曲線計算出待檢測DNA的濃度。

本發明中，金納米錐是通過各種制備方法得到的，但是各種制備方法制得的金納米錐并非完全具有一致性，其中還會含有金納米球和/或金納米棒。目前報道的制備金納米錐的方法中，得到的金納米錐約占30%左右。因此，所述含有DNA修飾的金納米錐的溶液中還可能含有金納米球和/或金納米棒，且所述金納米錐的摩爾百分含量以金納米錐、金納米球和/或金納米棒的總量計為30%以上，優選50%以上，更優選70%以上，最優選90%以上。研究發現金納米錐的摩爾百分含量越高，得到的圓二色光譜的信號強度也越大，這是因為金納米錐相比金納米球和金納米棒具有更強的表面等離子體共振強度，能夠誘導更強的圓二色光譜信號。高含量的金納米錐可以通過對制備的金納米錐的初產物進行密度梯度離心得到，本發明的一個實施例通過密度梯度離心制得的金納米錐的摩爾百分含量能夠達到90%以上，為圓二色光譜信號檢測DNA提供高度純化的金納米錐，為高靈敏地檢測DNA提供保障。目前還沒有通過密度梯度離心純化或富集金納米錐的報道。