[發(fā)明專利]一種等離子體激元激子雜化結(jié)構(gòu)及其制備方法和應(yīng)用

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010182027.2
• 申請(qǐng)日: 2020-03-16
• 公開（公告）號(hào): CN111366998B
• 公開（公告）日: 2022-04-01
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李娜;丁寶全;韓梓弘;王曉豐
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 國(guó)家納米科學(xué)中心
• 主分類號(hào): G02B5/00
• 分類號(hào): G02B5/00
• 代理公司: 北京品源專利代理有限公司 11332
• 代理人: 鞏克棟

1.一種等離子體激元激子雜化結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述等離子體激元激子雜化結(jié)構(gòu)包括金屬納米顆粒和組裝有至少一個(gè)激子分子的DNA雜化模板；

所述金屬納米顆粒通過(guò)修飾DNA單鏈與所述DNA雜化模板以堿基互補(bǔ)配對(duì)原則進(jìn)行雜交，所述激子分子處于金屬納米顆粒的等離子體共振增強(qiáng)場(chǎng)內(nèi)；

所述金屬納米顆粒選自金片、銀片或金棒中的任意一種或至少兩種的組合；

所述DNA雜化模板選自矩形DNA折紙結(jié)構(gòu)或三角形DNA折紙結(jié)構(gòu)；

所述金屬納米顆粒為金片，所述金片為金三角片；

所述激子分子與金三角片尖端的距離為0-5nm；

所述激子分子選自Cy3分子、Cy5分子、Cy5.5分子或Cy7分子中的任意一種或至少兩種的花青素染料；

所述DNA雜化模板包括通過(guò)堿基互補(bǔ)配對(duì)原則進(jìn)行雜交的腳手架鏈、訂書釘鏈和金屬納米顆粒捕捉鏈，其中選取至少一個(gè)訂書釘鏈連接激子分子；

所述激子分子直接連接在訂書釘鏈上或通過(guò)堿基互補(bǔ)配對(duì)的原則雜交在訂書釘鏈延伸出的寡核苷酸鏈上；

所述訂書釘鏈選取5-20個(gè)位點(diǎn)延伸出金片捕捉鏈。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的等離子體激元激子雜化結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述DNA雜化模板為矩形DNA折紙結(jié)構(gòu)。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的等離子體激元激子雜化結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述DNA雜化模板中的訂書釘鏈為人工合成的寡核苷酸序列。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的等離子體激元激子雜化結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述金屬納米顆粒捕捉鏈與金屬納米顆粒上修飾的DNA單鏈互補(bǔ)配對(duì)。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的等離子體激元激子雜化結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述腳手架鏈選自M13噬菌體基因組DNA、基于M13噬菌體基因組DNA進(jìn)行改造的單鏈環(huán)狀DNA、Lambda噬菌體基因組DNA、利用點(diǎn)突變技術(shù)和位點(diǎn)-延伸非依賴克隆技術(shù)從給定質(zhì)粒大規(guī)模生產(chǎn)長(zhǎng)度可調(diào)的單鏈環(huán)狀DNA鏈、通過(guò)PCR得到的M13噬菌體基因組DNA片段、Lambda噬菌體基因組DNA片段或利用體外轉(zhuǎn)錄得到的RNA片段中的任意一種。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的等離子體激元激子雜化結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述腳手架鏈為M13噬菌體基因組DNA。

7.一種如權(quán)利要求1-6任一項(xiàng)所述的等離子體激元激子雜化結(jié)構(gòu)的制備方法，其特征在于，所述制備方法包括如下步驟：

制備DNA雜化模板，制備金屬納米顆粒并使用DNA單鏈進(jìn)行修飾；

將所述DNA雜化模板與DNA單鏈修飾的金屬納米顆?；旌?，降溫退火，純化后得到所述等離子體激元激子雜化結(jié)構(gòu)。

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的制備方法，其特征在于，所述DNA雜化模板與DNA單鏈修飾的金屬納米顆粒的質(zhì)量比為1:(3～5)。

9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的制備方法，其特征在于，所述混合步驟之后還包括加入終濃度為100-200mM的氯化鈉的操作。

10.根據(jù)權(quán)利要求7所述的制備方法，其特征在于，所述降溫退火的起始溫度為40～50℃。

11.根據(jù)權(quán)利要求7所述的制備方法，其特征在于，所述降溫退火的降溫速度為5～8min/℃。

12.根據(jù)權(quán)利要求7所述的制備方法，其特征在于，所述降溫退火的終止溫度為20～30℃。

13.根據(jù)權(quán)利要求7所述的制備方法，其特征在于，所述降溫退火的循環(huán)次數(shù)為6次或7次。

14.根據(jù)權(quán)利要求7所述的制備方法，其特征在于，所述純化方法為使用瓊脂糖凝膠電泳進(jìn)行純化。