[發(fā)明專利]一種近紅外熒光核酸銀納米簇及其制備方法和用途

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201610837758.X
• 申請日: 2016-09-21
• 公開（公告）號(hào): CN107058299B
• 公開（公告）日: 2020-11-20
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 陳秋云;穆威宇;肖新新
• 申請（專利權(quán)）人: 江蘇大學(xué)
• 主分類號(hào): C12N15/11
• 分類號(hào): C12N15/11;G01N21/64;C09K11/06
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本發(fā)明屬于細(xì)胞成像和納米核酸量子點(diǎn)試劑制備領(lǐng)域，特指一種穩(wěn)定近紅外核酸銀納米簇及其方法和在細(xì)胞成像中的運(yùn)用。以核酸序列為模板，于檸檬酸鈉緩沖液中，利用NaBH₄還原AgNO₃合成了具有近紅外熒光的核酸銀納米顆粒。該核酸銀納米顆粒在激發(fā)波長為750nm下能發(fā)射800nm的熒光。核酸銀納米簇的大小為70nm。這種核酸銀穩(wěn)定性高，可用于腫瘤細(xì)胞的熒光成像。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于細(xì)胞成像和納米核酸量子點(diǎn)試劑制備領(lǐng)域，特指一種穩(wěn)定近紅外核酸銀納米簇及其方法和在細(xì)胞成像中的運(yùn)用。

背景技術(shù)

以DNA為模板制備無機(jī)納米材料和納米簇已成為DNA新的應(yīng)用。其中，以DNA為模板銀納米簇在生物傳感方面具有潛在應(yīng)用。與量子點(diǎn)、有機(jī)染料相比，核酸銀納米簇(DNA-AgNCs)具有易于合成，優(yōu)良的光學(xué)性能且發(fā)射可調(diào)等優(yōu)點(diǎn)。但是，大多數(shù)DNA-AgNCs熒光壽命短，熒光強(qiáng)度隨時(shí)間降低，短時(shí)間內(nèi)淬滅，限制了其在生物探針中的應(yīng)用(Zhou Z X andDong S J,Protein-DNA interactions:A novel approach to improve the fluorescentstability of DNA/Agnanoclusters,Nanoscale,2014,10,1-4)。在可見光區(qū)(400-700nm)成像存在著許多問題，比如會(huì)受到生物組織中內(nèi)源性物質(zhì)(有氧、無氧血紅蛋白、黑色素、水和膽紅素等)的吸收、散射等對(duì)光學(xué)成像的影響(Sevick-Muraca E M,Houston J P andGurfinkel M,Fluorescence-enhanced,near infrared diagnostic imaging withcontrast agents,Curr.Opin.Chem.Biol.,2002,6,642-650)。在近紅外區(qū)域，組織的吸收、散射和自發(fā)熒光背景都比較低，近紅外光源能在生物組織內(nèi)達(dá)到最大穿透深度，并能進(jìn)行深層組織成像，因而稱此波段范圍為“近紅外組織透明窗口”(Jiang W,Sinkal A,Kim B YS.,et al,Assessing near-infrared quantum dots for deep tissue,organ,andanimal imaging applications,JALA,2008,13,6-12)。目前近紅外成像主要采用近紅外熒光染料和近紅外金量子點(diǎn)，但是缺乏對(duì)腫瘤組織的靶向性。所以，近紅外發(fā)射且穩(wěn)定性高核酸銀的制備可獲得核酸識(shí)別性能的量子點(diǎn)，可解決腫瘤成像中靶向性問題，是一種新的具有低毒性、生物相容性和靶向性的近紅外染料。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明設(shè)計(jì)了一種新的脫氧核酸(DNA)序列：5’CCCACCCACCCTCCCAACAACAGAGGAG3’。其次以這種DNA為模板，于檸檬酸鈉緩沖溶液中，利用NaBH₄還原AgNO₃及色氨酸與BSA相互作用的方法，成功合成了穩(wěn)定性的新型熒光核酸銀納米簇(Trp-DNA-AgNCs@BSA)。這種核酸銀納米簇(Trp-DNA-AgNCs@BSA)在熒光測定時(shí)設(shè)置激發(fā)波長為750 nm，得到發(fā)射波長800nm的近紅外熒光，核酸銀納米簇的大小為70nm。其近紅外熒光可用于細(xì)胞成像及血液中核酸的檢測。

一種提高核酸銀穩(wěn)定性用于細(xì)胞成像的制備方法，按照下述步驟進(jìn)行：

以DNA序列為模板，在檸檬酸鈉緩沖液中加入DNA(序列為5’CCCACCCACCCTCCCAACAACAGAGGAG3’)、色氨酸(Trp)和AgNO₃，混合均勻后放置到水浴中，20-71℃加熱1-3min，最佳2min，后緩慢降至室溫，降溫時(shí)間為1-2h，最佳1.5h；加入NaBH₄溶液將Trp-DNA-Ag⁺還原成Trp-DNA-Ag，轉(zhuǎn)移到4℃環(huán)境中避光放置1-3天，最佳2天，放置1-3天后加入牛血清蛋白(BSA)溶液，即可得到穩(wěn)定的近紅外核酸銀納米簇。