[發明專利]一種金納米粒子集合體微觀結構的連續控制方法

無效

• 申請號: 201410777946.9
• 申請日: 2014-12-16
• 公開（公告）號: CN104399974A
• 公開（公告）日: 2015-03-11
• 發明（設計）人: 代昭;金萍;楊秋風
• 申請（專利權）人: 天津工業大學
• 主分類號: B22F1/00
• 分類號: B22F1/00;B22F9/24;B82Y30/00;B82Y40/00
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技術領域

本發明涉及納米技術領域的制備方法，具體涉及一種可以對金納米粒子集合體的微觀結構進行連續控制的方法。

背景技術

金納米粒子(Gold?Nanoparticles，AuNPs)因其具備獨特的光、電學性質，化學穩定性，催化活性，生物親和性等，在表面增強拉曼散射研究，催化，電化學，離子檢測，醫療診斷和生物傳感器等領域中發揮著日益重要的作用。利用近年來，越來越多的研究致力于構建不同結構類型的金納米粒子聚集體，研究其光電學性質，以進一步探索金納米粒子在納米科學中的應用。

目前，制備金納米粒子集合體需要使用巰基修飾的雙鏈雜交DNA(dsDNA)作為連接器在金納米粒子之間進行搭橋，這需要首先使用兩種堿基序列互補的單鏈DNA(ssDNA)對金納米粒子進行修飾，然后利用兩種ssDNA之間的雜交作用形成dsDNA并將金納米粒子連接起來形成金納米粒子集合體。而ssDNA對金納米粒子進行修飾時，由于金納米粒子表面擁有較多可以反應的位點，因此導致每個金納米粒子表面最終連接的單鏈DNA數量并不均一，而這將導致最終所獲得的金納米粒子集合體一般為具有各種不同粒子比例(即微觀結構)的混合物。

本發明所述的金納米粒子集合體微觀結構的連續控制方法，是利用二水合雙(對-磺酰苯基)苯基膦化二鉀鹽(BSPP)作為金納米粒子穩定劑，提高金納米粒子在水中的分散性與穩定性，使用DNA延長連接器而不是傳統雙鏈雜交DNA在金納米粒子之間進行橋接，在精確控制DNA延長連接器比例的情況下，可以對金納米粒子集合體的微觀結構進行連續的控制，即制備出具有1∶1，1∶2，1∶3等連續型的金納米粒子二聚體，三聚體和四聚體。

發明內容

(一)要解決的技術問題

本發明所要解決的主要技術問題是通過使用BSPP作為金納米粒子的穩定劑，并使用DNA延長連接器對金納米粒子進行橋接，通過精確控制DNA延長連接器和單鏈ssDNA投入量的情況下對金納米粒子集合體的微觀結構進行連續控制。

(二)技術方案

本發明的技術方案是：在水相中使用檸檬酸鈉還原氯金酸制備金納米粒子，使用BSPP作為穩定劑提高金納米粒子的穩定性和分散性。使用DNA延長連接器分別對單鏈ssDNA修飾的金納米粒子進行修飾，通過精確控制DNA延長連接器的比例，可以對金納米粒子集合體的微觀結構進行控制。

(三)具體反應過程

本發明所述的金納米粒子集合體微觀結構的連續控制方法包括以下步驟：

1.制備金納米粒子：

在經二次水煮沸過的燒杯中加入二次水和貴金屬鹽(例如氯金酸)溶液，攪拌下加熱至亞沸騰狀態，迅速加入檸檬酸鈉溶液，繼續加熱至沸騰，保持沸騰30min后停止加熱，離心后將得到的金納米粒子分散于二次水中，改變貴金屬鹽或者檸檬酸鈉的投入量，可制備不同粒徑的金納米粒子。

2.使用BSPP提高金納米粒子的穩定性：

將步驟1中制備的金納米粒子的溶液，加入40mg/mL的BSPP水溶液，在40℃反應1h，冷卻后離心，棄去上清液，加入1mg/mL?BSPP-0.5×TBE緩沖液，得到BSPP穩定的金納米粒子。

3.制備單鏈ssDNA修飾的金納米粒子：

使用如下2種堿基序列的巰基修飾單鏈ssDNA對不同粒徑的金納米粒子進行修飾，

所用ssDNA的序列如下