[發明專利]由微型磁珠為生長模板及DNA框架為引導載體的納米粒子團簇組裝方法

有效

• 申請號: 202010977519.0
• 申請日: 2020-09-16
• 公開（公告）號: CN111974985B
• 公開（公告）日: 2022-03-01
• 發明（設計）人: 田野;王利輝;解曉琳
• 申請（專利權）人: 南京大學
• 主分類號: B22F1/07
• 分類號: B22F1/07;B82B3/00
• 代理公司: 江蘇德善律師事務所 32488
• 代理人: 何紅梅

本發明公開了一種由微型磁珠為生長模板及DNA框架為引導載體的納米粒子團簇組裝方法，首先由修飾了鏈霉親和素的微型磁珠與DNA相結合，通過DNA的堿基互補配對原則與設計好的DNA折紙框架相連，以此固定納米粒子團簇組裝位置。本發明將DNA折紙框架與納米粒子組成的復合結構作為一個生長單元，或者以納米粒子直接作為一個生長單元。設計生長單元后，再設計生長單元之間連接的DNA序列，由DNA序列互補引導納米粒子團簇的組裝。通過以定點位置生長、DNA框架引導組裝的方式，可獲得高精確及高產率的目標組裝體。本發明產率較高、可控、易于設計。整個制備流程需要時間短、無污染、操作簡易，可以快速制備。

技術領域

本發明涉及納米結構材料的技術領域，具體涉及一種由微型磁珠為生長模板及DNA框架為引導載體的納米粒子團簇組裝方法。

背景技術

DNA納米技術為無機納米材料的納米級組裝與構建，以及蛋白或其他生物大分子的有序組裝提供了一種新的方法。DNA納米技術的概念是由紐大學的Seeman教授于1982年首次提出，旨在通過DNA優異的可尋址性、堿基互補配對原則、可設計性等特征，首先構建出DNA晶體結構（晶胞單元內有足夠的空間嵌入目標組裝單元——納米材料），通過DNA的連接來實現一種簡單有效的構建無機納米材料納米級組裝的普適性方法，為新型功能化材料與器件，包括超材料等的的設計與制備打下堅實的基礎。而金納米球因具有高穩定性、易合成性、可控性而受到極大關注，通過對金納米球自下而上組裝，形成想要的納米結構體，從而有可能在生物載藥、生物探針、納米光學器件等領域發揮作用。

目前合成納米粒子團簇主要思路是將DNA鏈或DNA結構作為連接載體，以載體連接控制納米粒子三維空間組裝方向以及相對位置，再將含有目標產物、副產物的樣品進行瓊脂糖凝膠電泳提純，除去副產物。由于基于這種方法構建的納米粒子團簇體產率低，且合成方法復雜，無法得到精確的目標組裝體，所以直接由DNA折紙引導納米粒子團簇組裝的方法并未取得理想效果。目前，由微型磁珠為生長模板及DNA框架為引導載體的納米粒子團簇逐步可控組裝還未進行報道?，F有組裝方法中存在缺陷副產物多、產率低、需多次提純的缺陷。

目前，缺乏一種產率較高的由微型磁珠為生長模板及DNA框架為引導載體的納米粒子團簇組裝方法。

發明內容

本發明的目的是提供一種產率較高的由微型磁珠為生長模板及DNA框架為引導載體的納米粒子團簇組裝方法。

本發明的技術方案如下：本發明的一種由微型磁珠為生長模板及DNA框架為引導載體的納米粒子團簇組裝方法，包括如下步驟：

（1）將DNA折紙框架與納米粒子組成的復合結構作為一個生長單元，或者以納米粒子直接作為一個生長單元；

（2）設計生長單元，固定生長位點；再設計生長單元之間連接的DNA序列，由DNA序列互補，引導組裝納米粒子團簇。

進一步地，在步驟（1）中，在微型磁珠上修飾上DNA，修飾DNA的反應溫度為室溫，在旋轉器上進行，3-5小時反應完畢，制得攜帶金球的DNA折紙復合物，納米粒子團簇組裝的生長單元；

在步驟（2）中，純化后的第一層生長單元與微型磁珠相連，以此固定生長位點；生長位點固定后通過磁鐵吸引磁珠，以此洗滌上清液后，再加入另外一層進行組裝，以逐步生長的方式完成組裝納米粒子團簇。

進一步地，在步驟（1）中，所述的DNA折紙框架為八面體DNA折紙框架，所述八面體DNA折紙框架的核苷酸序列如SEQ ID NO:1、2、3、4…120所示的核苷酸序列。

進一步地，在步驟（1）中，所述的在DNA折紙框架內嵌入納米粒子時，DNA折紙框架與納米粒子的摩爾濃度比為1：1.3；在步驟（2）中，所述的每一層生長單元與上一層生長單元反應時間是12小時。

更進一步地，在步驟（2）中，所述的當生長單元組裝成目標產物時，加入的染料鏈與修飾微型磁珠的DNA比例為5：1。