[發明專利]一種突起間距可控的海膽狀金納米晶體及制備方法與應用

有效

• 申請號: 201810796633.6
• 申請日: 2018-07-19
• 公開（公告）號: CN109371465B
• 公開（公告）日: 2021-01-12
• 發明（設計）人: 張卓旻;高嘉敏;李攻科
• 申請（專利權）人: 中山大學
• 主分類號: C30B29/02
• 分類號: C30B29/02;C30B29/66;C30B7/14;B22F9/24;B22F1/00;B82Y30/00;B82Y40/00
• 代理公司: 廣州駿思知識產權代理有限公司 44425
• 代理人: 盧娟

本發明涉及一種突起間距可控的海膽狀金納米晶體的制備方法，包括以下步驟：首先將雙鏈DNA(dsDNA)分子修飾于金納米球(AuNSs)表面，制得AuNSs/dsDNA復合物，然后在AuNSs/dsDNA復合物的導向作用下，使四氯金酸和還原劑在溶液體系中發生原位還原反應生成海膽狀金納米晶體。本發明還涉及所述制備方法制得的海膽狀金納米晶體，改變dsDNA組成可控制其表面突起間距和表面等離子體共振最大吸收峰的位置，相對于現有技術，本發明所述的突起間距可控的海膽狀金納米晶體的制備方法具有易于實現、合成成本低、可對海膽狀金納米晶體表面間距和性能進行調控的優點。

技術領域

本發明涉及納米材料合成技術領域，特別是涉及一種突起間距可控的海膽狀金納米晶體及其制備方法與應用。

背景技術

DNA和金納米粒子的結合一定程度上推動了科研發展。基于AuNSs，并采用DNA導向自組裝方式能合成表面有許多突起結構的海膽狀金納米晶體(AuNCs)。然而，要精確地控制表面DNA方向和構象，并調節其雜交能力，進而控制相鄰突起間距離仍具有挑戰性。

關于海膽狀AuNCs的制備方法已有不少文獻報道，但是突起間距可調的海膽狀AuNCs的制備方法的相關報道目前還不多見。

發明內容

基于此，本發明的第一目的在于，提供一種突起間距可控的海膽狀AuNCs的制備方法，其具有易于實現、合成成本低、可對海膽狀AuNCs表面間距和性能進行調控的優點。

本發明采取的技術方案如下：

一種突起間距可控的海膽狀金納米晶體的制備方法，其特征在于包括以下步驟：首先將雙鏈DNA(dsDNA)分子修飾于AuNSs表面，制得AuNSs/dsDNA復合物，所述dsDNA分子由二嵌段DNA和其識別鏈的互補鏈復合而成，將所述dsDNA分子記為PolyA型dsDNA分子，所述dsDNA分子的PolyA段腺嘌呤數量為5～50；然后在AuNSs/dsDNA復合物的導向作用下，使四氯金酸和還原劑在溶液體系中發生原位還原反應生成海膽狀金納米晶體。

本發明所述的制備方法將PolyA型dsDNA分子修飾于AuNSs表面，采用DNA導向自組裝方法，在AuNSs的基礎上通過原位還原的方式合成具有特定形貌結構和性能的AuNCs。而且調整PolyA段長度能系統地調節PolyA型dsDNA在AuNSs表面橫向間距和密度，也能實現調控經過DNA導向自組裝合成的納米晶體表面突起間距離進而有目的地控制其性能特性，可采用不同長度PolyA型dsDNA分子作為導向分子，dsDNA具有一定剛性，實現對海膽狀AuNCs表面突起間距的有效調控，得到具備不同特性的AuNCs。。

相比于常見的單鏈DNA，一段由PolyA組成用以錨定AuNSs，另一段作為識別鏈用于雜交的二嵌段單鏈DNA具有構象直立的識別鏈，非常有利于DNA雜交。將二嵌段單鏈DNA和其識別鏈的互補鏈復合后得到的dsDNA修飾在AuNSs表面，而調控PolyA段長度能系統地調節PolyA型dsDNA在AuNSs表面橫向間距和密度，實現調控經過DNA導向自組裝合成的納米晶體表面突起間距離。此外，純DNA序列共聚物易獲得，所需成本低，而巰基修飾DNA，其修飾費一般占用整體寡核苷酸鏈合成費90％以上，所以使用二嵌段共聚物DNA，在設計上能更具有靈活性，產品質量上也更可靠。

進一步地，所述AuNSs的半徑為10～100nm，優選值為15～80nm。

進一步地，按照dsDNA分子與AuNSs的投料摩爾比為100～2000:1，優選值為200～1500:1，將dsDNA分子修飾于AuNSs表面制成AuNSs/dsDNA復合物。

進一步地，所述還原劑為硼氫化鈉、抗壞血酸、鹽酸羥胺和檸檬酸鈉中的任意一種或多種，所述還原劑與四氯金酸的摩爾比為1:(0.1～20)。