[發明專利]利用金屬結合蛋白制備金屬納米顆粒的方法

在審

• 申請號: 201510324003.5
• 申請日: 2007-04-17
• 公開（公告）號: CN105039418A
• 公開（公告）日: 2015-11-11
• 發明（設計）人: 李相燁;樸泰正
• 申請（專利權）人: 韓國科學技術院
• 主分類號: C12P3/00
• 分類號: C12P3/00;C12N15/70;C12N15/54;C12N15/31;C12N1/21;G01N33/531;G01N33/58;C12R1/19
• 代理公司: 北京律誠同業知識產權代理有限公司 11006
• 代理人: 徐金國

本申請是2007年4月17日遞交的中國發明專利申請200780019089.4的分案申請。

技術領域

本發明涉及一種利用重金屬結合蛋白來制備重金屬納米顆粒的方法，特別涉及一種制備重金屬結構體的方法，該方法包括在含重金屬離子的培養基中對轉化有重金屬結合蛋白編碼基因的微生物進行培養，從而在微生物中產生重金屬結構，并收集所產生的重金屬結構體以及根據所述方法產生的重金屬結構體的納米顆粒。

背景技術

量子點是納米級的半導體顆粒，當它們被諸如光線等能量激發時會發光，并且所發出光的顏色取決于顆粒的尺寸。也就是說，如果顆粒尺寸減小從而減小了顆粒維數時，電子云密度及其能量發生改變，由此該顆粒的特征會基于其維數而發生改變。例如，在二維系統中發現量子霍爾效應，但該效應并不出現在三維系統中。在本文中，術語“減小的維數”嚴格意義上意指電子被束縛在比德布羅意波長還小的區域中。零尺寸的量子點不是沒有面積的點，而是指具有小于德布羅意波長的三維尺寸。在量子力學中，所有具備動量的物質顆粒的波即德布羅意波長會基于物質的不同而有所不同，并且對半導體材料而言大約為10nm。

如圖1所示，量子點總體上是由核和殼所構成的球形，除圖1所示的Zn、S及Cd之外還包括其它各種重金屬。

量子點的制備方法大體上能夠分為兩種：利用諸如激光等光源的平版法；以及化學合成法。通過化學方法合成量子點的優點在它能夠利用比平版相對簡單的系統來生產量子點，但是該方法仍有許多技術問題有待解決以便以高成本效益方式生產大量的量子點。同樣地，與利用現有的批量方法所制備的量子點相比，利用分子化學技術所制備的量子點具有優良的光學穩定性，并且它們的光學特性能夠被控制從而基于納米材料的尺寸大小、形狀及成分發出各種不同波長的光線。有鑒于此，把基于量子點的納米材料應用于生物領域成為可能。這表明基于量子點的納米材料不僅能夠廣泛地用于生物傳感器還能夠用于體外光學成像的造影劑，這些可能性近來已經為多項研究所證實(Jovin,Nat.Biotechnol.,21:32,2003；Wuetal.,Nat.Biotechnol.,21:41,2003；Alivisatos,Nat.Biotechno22：47，2004；Gaoetal.,Nat.Biotechno.,22:969,2004；Lidkeetal.Nat.Biotechnol,22:198,2004)。

作為該可能性的典型例子，開發了一種能夠體外示蹤活細胞信號傳導的技術，該技術的一個例子是HER2/neu途徑的方法。這克服了已有的有機熒光團的缺陷，因為熒光團容易失去其光學活性從而無法對連續的細胞變化進行示蹤(Wuetal.,Nat.Biotechnol.,21:41,2003；Lidkeetal.,Nat.Biotechnol.,22:198,2004)。同樣地，為了對活細胞體內由erbB/HER受體介導的信號傳導進行示蹤，將上皮細胞生長因子(EGF)結合量子點并通過將它結合到上皮細胞生長因子受體上(EGFR)使其激活。然后對量子點耦合的EGFR耦合物結合入細胞的過程進行示蹤(Lidkeetal.,Nat.Biotechnol.,22:198,2004)。該方法使得對活細胞內的生物過程進行實時觀測成為可能。

進一步地，為了克服體內穿透性不足這一缺陷，開發了能夠利用近紅外范圍內波長的半導體納米晶體，從而使體內圖像收集成為可能(Gaoetal.,Nat.Biotechnol.,22:969,2004)。在該方法中，為了有效地使量子點溶解并且同時有效地將量子點傳遞到體內，為量子點(ZnS-包覆CdSe)包被多嵌段共聚物，并把單克隆抗體結合到包被共聚物的反應基團上。

此外，為了克服光學成像體內穿透性低這一缺陷，具有近紅外波長的量子點被用于對大鼠腋窩下的前哨淋巴結進行光學成像(Kimetal.,Nat.Biotechnol.,22:93,2004)。該納米材料表現出不同于通過已有方法獲得量子點所表現出的物理性質，并且由此具備應用于核磁共振成像的前景。