[發(fā)明專利]一種提高雙鏈DNA保護(hù)的銀納米簇發(fā)光性能的方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710135909.1
• 申請日: 2017-03-09
• 公開（公告）號: CN106940307B
• 公開（公告）日: 2019-03-26
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 李洪偉;王威賢;吳玉清
• 申請（專利權(quán)）人: 吉林大學(xué)
• 主分類號: G01N21/64
• 分類號: G01N21/64
• 代理公司: 長春吉大專利代理有限責(zé)任公司 22201
• 代理人: 劉世純;王恩遠(yuǎn)

一種基于聚集誘導(dǎo)發(fā)光增強(qiáng)機(jī)制來提高雙鏈DNA保護(hù)的銀納米簇發(fā)光性能的方法，屬于納米材料技術(shù)領(lǐng)域。本發(fā)明中，我們用到的金屬納米簇為雙鏈DNA保護(hù)的銀納米簇，雙鏈DNA中含有G?C鏈段，我們利用G?C鏈段中磷酸基團(tuán)能夠與血清蛋白通過靜電相互作用的機(jī)理，通過BSA使配體DNA聚集來限制銀納米簇配體雙鏈DNA的振動轉(zhuǎn)動，減少內(nèi)耗，從而誘導(dǎo)熒光增強(qiáng)：進(jìn)一步的我們加入胰蛋白酶，水解BSA，改變BSA表面的電荷分布，誘導(dǎo)進(jìn)一步配體DNA聚集，使得銀納米簇的熒光進(jìn)一步增強(qiáng)，從而通過聚集誘導(dǎo)熒光增強(qiáng)的方式提高銀納米簇的發(fā)光性能。進(jìn)一步可以利用本發(fā)明制備的雙鏈DNA保護(hù)的銀納米簇與BSA結(jié)合形成的復(fù)合物來定量檢測胰蛋白酶，通過計算，檢測靈敏度達(dá)到了2.8ng/μL。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于納米材料技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種基于聚集誘導(dǎo)發(fā)光增強(qiáng)機(jī)制來提高雙鏈DNA保護(hù)的銀納米簇發(fā)光性能的方法。

背景技術(shù)

金屬納米簇由于其尺寸小、發(fā)光波長可控、穩(wěn)定性好及生物相容性好等特點(diǎn)，已被廣泛地應(yīng)用于生物成像及各種體外、體內(nèi)生物分子的檢測。但是與量子點(diǎn)相比，其熒光量子產(chǎn)率依然偏低，這嚴(yán)重限制了它的應(yīng)用。近年來，人們發(fā)現(xiàn)金屬納米簇也存在聚集誘導(dǎo)熒光增強(qiáng)現(xiàn)象，這主要是由于聚集限制了配體的振動和轉(zhuǎn)動，使得內(nèi)耗能減少，從而使得熒光增強(qiáng)、同時還伴隨著峰位的移動。因此，聚集誘導(dǎo)熒光增強(qiáng)是一種提高金屬納米簇?zé)晒饬孔有实囊环N簡單、易行的方法。據(jù)報道，已經(jīng)通過聚集誘導(dǎo)熒光增強(qiáng)的方法獲得了量子效率為5～20％的金屬納米簇。因此，在提高量子效率方面，這種方法越來越多地受到人們的關(guān)注。

蛋白與DNA的相互作用在生命的整個周期中有著至關(guān)重要的意義，在過去的40 年中，它們已經(jīng)被廣泛地應(yīng)用在各種實(shí)驗(yàn)技術(shù)中。其相互作用驅(qū)動力主要是通過DNA 與蛋白表面區(qū)域之間的電位互補(bǔ)來實(shí)現(xiàn)的。有文獻(xiàn)報道，DNA不僅不影響而且還對蛋白質(zhì)的二級結(jié)構(gòu)有穩(wěn)定作用；它主要是通過雙鏈DNA上富含G-C鏈段中的磷酸基團(tuán)與蛋白相互作用，而且這種作用力是非特異性的。

牛血清蛋白(BSA)是牛血清中的一種球狀蛋白，具有典型的生物學(xué)性質(zhì)和明確的結(jié)構(gòu)信息，并且在細(xì)胞培養(yǎng)和酶活性測試等生物化學(xué)實(shí)驗(yàn)中也有著非常重要的作用，因此人們常將它作為模型蛋白廣泛地應(yīng)用到各類研究和測試中。胰蛋白酶是一種胰腺絲氨酸蛋白酶，它對底物的作用位點(diǎn)為帶正電荷的精氨酸和賴氨酸，本發(fā)明中我們主要利用它對BSA水解作用來改變蛋白或小肽的表面電荷分布，進(jìn)一步誘導(dǎo)金屬納米簇的聚集和發(fā)光增強(qiáng)。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種基于聚集誘導(dǎo)發(fā)光增強(qiáng)機(jī)制來提高雙鏈DNA保護(hù)的銀納米簇發(fā)光性能的方法。

按照文獻(xiàn)(Analyst,2017,142,800-807)的方法合成了雙鏈DNA保護(hù)的銀納米簇，但其發(fā)光較弱，在4℃條件下能穩(wěn)定存在；

在1.0×10^-6mol/L雙鏈DNA保護(hù)的銀納米簇的磷酸緩沖溶液(PBS，pH＝7.4，濃度為20×10^-3mol/L)中，滴加牛血清蛋白BSA母液，邊滴加邊攪拌使混合均勻，反應(yīng)3～8 min，然后測試熒光光譜，發(fā)現(xiàn)雙鏈DNA保護(hù)的銀納米簇的熒光強(qiáng)度得到增強(qiáng)，并且隨著牛血清蛋白BSA濃度的增加，其發(fā)光位置逐漸從555nm藍(lán)移至522nm；在雙鏈DNA 保護(hù)的銀納米簇的磷酸緩沖溶液中，BSA的終濃度為10×10^-6～140×10^-6mol/L；