一種新的納米金復(fù)合物及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于新型材料合成技術(shù)領(lǐng)域，設(shè)及一種新型快速高產(chǎn)率制備定量DNA結(jié)合 納米金的方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 納米金是一種常用的納米材料，為了更好的發(fā)揮其功能，常用一些功能分子特異 性的結(jié)合在納米金的表面，形成納米金復(fù)合物。納米金復(fù)合物被廣泛應(yīng)用于生物分析、生物 成像和生物制藥W及自組裝領(lǐng)域。盡管已經(jīng)取得了一定的成果，但有一個(gè)問(wèn)題不容忽視，那 就是在運(yùn)些應(yīng)用中，每個(gè)納米金上結(jié)合的DNA等功能性分子的個(gè)數(shù)是不固定的，運(yùn)種不精 確性對(duì)推動(dòng)本領(lǐng)域的進(jìn)一步發(fā)展帶來(lái)了很大的不確定性。
[0003] 為了克服運(yùn)種不確定性，可W制取定量DNA結(jié)合的金納米粒子復(fù)合物。運(yùn)種復(fù)合 物表面上結(jié)合的DNA條數(shù)是固定的，比如全是一條，或者兩條。目前常用的定量結(jié)合納米金 的方法是通過(guò)控制計(jì)量比控制并純化得到固定琉基DNA條數(shù)結(jié)合的納米金復(fù)合物。然而用 運(yùn)種方法產(chǎn)率低，耗時(shí)耗力，造成了原料的極大浪費(fèi)，很大的限制了該方法的進(jìn)一步應(yīng)用。 也有人通過(guò)利用位阻的方式提高了單結(jié)合納米金復(fù)合物的效率到70%，但是運(yùn)種方法缺乏 通用性，而且需要復(fù)雜繁瑣的操作過(guò)程。
[0004] 因此，本領(lǐng)域迫切需要開(kāi)發(fā)一種新型的制備定量DNA結(jié)合納米金的方法，通過(guò)該 方法能快速的將功能DNA分子高效定量的連接到納米金顆粒上，從而實(shí)現(xiàn)納米金表面功能 分子的定量結(jié)合，提高納米構(gòu)筑的精確性。

【發(fā)明內(nèi)容】
陽(yáng)0化]本發(fā)明提供了一種快速、定量組裝納米金復(fù)合物的方法及采用該方法制備的納米 金復(fù)合物。
[0006] 本發(fā)明第一方面，提供了一種嵌段核酸群，所述的嵌段核酸群含有> 1〇3個(gè)嵌段核 酸，
[0007] 其中，所述的嵌段核酸具有式I所示的結(jié)構(gòu)：
[0008] X-Y-Z 式 I， W09] X為富含腺嚷嶺的結(jié)合核酸區(qū)，其中，所述結(jié)合核酸區(qū)中腺嚷嶺的含量 (A% ) > 80%，較佳地> 90%，更佳地為100%，且所述的結(jié)合核酸區(qū)的長(zhǎng)度為40-100bp， 較佳地50-8化P ;
[0010] Y為無(wú)或長(zhǎng)度為l-20bp的連接序列；
[0011] Z為功能核酸區(qū)；
[0012] 且> 80%、較佳地> 90%的所述嵌段核酸的結(jié)合核酸區(qū)X中腺嚷嶺的數(shù)量相同。
[0013] 在另一優(yōu)選例中，所述的嵌段核酸為單鏈核酸、雙鏈核酸或單/雙鏈雜合核酸。
[0014] 在另一優(yōu)選例中，所述的功能核酸區(qū)為具有雜交連接功能或載帶功能的核酸序 列。
[0015] 在另一優(yōu)選例中，所述的功能核酸區(qū)包括探針結(jié)合序列、基因編碼序列。
[0016] 在另一優(yōu)選例中，所述的結(jié)合核酸區(qū)含有長(zhǎng)度為40、45、50、55、60、65、70、75、80、 85、90、95或IOObp的腺嚷嶺。
[0017] 在另一優(yōu)選例中，所述的連接序列含有任意的核巧酸序列、barcode序列、和/或 柄簽序列。
[0018] 本發(fā)明第二方面，提供了一種納米金復(fù)合物，所述的納米金復(fù)合物由（a)納米金 粒子、和化）分別與納米金粒子結(jié)合的本發(fā)明第一方面所述嵌段核酸群中的嵌段核酸組 成，且所述的納米金復(fù)合物上所結(jié)合的嵌段核酸數(shù)量與所述嵌段核酸中的腺嚷嶺數(shù)量呈負(fù) 相關(guān)。
[0019] 在另一優(yōu)選例中，所述的納米金復(fù)合物上的腺嚷嶺平均結(jié)合長(zhǎng)度為 4〇-80bp/314nm2。
[0020] 在另一優(yōu)選例中，當(dāng)抑值為3. 1、且所述嵌段核酸中的腺嚷嶺長(zhǎng)度為SObp時(shí)，至少 90 % W上納米金復(fù)合物結(jié)合了 一條所述嵌段核酸。
[0021] 本發(fā)明第=反面，提供了一種納米金體系，所述的納米金體系含有本發(fā)明第=方 面所述的納米金復(fù)合物。
[0022] 在另一優(yōu)選例中，所述的納米金體系為液體或固體。
[0023] 在另一優(yōu)選例中，所述納米金體系中至少80%、較佳地至少90%的納米金粒子結(jié) 合有單個(gè)本發(fā)明第一方面所述的嵌段核酸。
[0024] 在另一優(yōu)選例中，所述的納米金體系至少具有W下一個(gè)或多個(gè)特征： 陽(yáng)02引 a)所述納米金體系中至少30 %，較佳地至少50 %，更佳地至少80 %的納米金粒 子的粒徑相同； 陽(yáng)0%] (ii)所述的納米金粒子的粒徑為5-200nm，較佳地為5-lOOnm，更佳地為5-50nm ;
[0027] (iii)所述的納米金體系中納米金復(fù)合物的平均結(jié)合度為0. 8-3條（較佳地1-2 條）嵌段核酸/個(gè)納米金粒子（按IOnm粒子計(jì)）、或0. 1-3條（較佳地1-2條）嵌段核酸 /314皿2(注：按IOnm粒子的表面積計(jì)算）；
[002引 （iv)所述的納米金體系中納米金復(fù)合物的腺嚷嶺平均結(jié)合長(zhǎng)度為 40-100bp/314nm2,較佳地，為 60-80bp/314nm2。
[0029] 在另一優(yōu)選例中，當(dāng)納米金體系為液體時(shí)，所述的納米金體系抑值為2-3. 6,較佳 地為2. 9-3. 4,更佳地為3. 0-3. 2。
[0030] 在另一優(yōu)選例中，所述嵌段核酸中的功能核酸區(qū)為相同或不同。
[0031] 在另一優(yōu)選例中，所述嵌段核酸中的功能核酸區(qū)為互補(bǔ)的核巧酸。
[0032] 在另一優(yōu)選例中，當(dāng)所述納米金粒子粒徑為IOnm時(shí)，單個(gè)所述納米金粒子的表面 結(jié)合有1-2條所述嵌段核酸。 陽(yáng)03引在另一優(yōu)選例中，所述納米金體系中至少40 %，較佳地> 50 %，更佳地> 80 %，最 佳地> 90%的納米金復(fù)合物的平均結(jié)合度相同。
[0034] 在另一優(yōu)選例中，所述納米金體系中至少40 %、較佳地60 %、70 %、80 %、更佳地 90%的納米金粒子結(jié)合有單個(gè)本發(fā)明第一方面所述的嵌段核酸，其中，所述嵌段核酸含有 40-100bp的腺嚷嶺。
[0035] 在另一優(yōu)選例中，所述的納米金粒子包括經(jīng)二水合雙（對(duì)-橫酷苯基）苯基麟化 二鐘鹽度SP巧保護(hù)的納米金粒子。
[0036] 在另一優(yōu)選例中，所述納米金復(fù)合體包括單體、二聚體、=聚體、和/或四聚體。
[0037] 本發(fā)明第四方面，提供了一種制備本發(fā)明第二方面所述納米金復(fù)合物的方法，包 括步驟：
[0038] (a)提供納米金粒子和本發(fā)明第一方面所述的嵌段核酸群；
[0039] 化）將（a)中所述的納米金粒子和嵌段核酸群在抑值2-3. 6,較佳地為2. 9-3. 4， 更佳地為3. 0-3. 2下進(jìn)行共解育，從而形成平均結(jié)合度為0. 5-2條嵌段核酸/314nm2的納 米金復(fù)合物；和任選的
[0040] (C)分離純化化）中所述的納米金復(fù)合物；
[0041] 其中所述的納米金粒子的粒徑為5-200nm ;所述的嵌段核酸中的腺嚷嶺長(zhǎng)度為 40-100bp〇
[0042] 在另一優(yōu)選例中，所述的粒徑為 5-20nm、30-40nm、50-60nm、70-80nm。
[0043] 在另一優(yōu)選例中，所述的方法不包括步驟化）。
[0044] 在另一優(yōu)選例中，所述納米金體系含有粒徑為5nm和/或IOnm的納米金粒子。
[0045] 在另一優(yōu)選例中，當(dāng)抑值為3. 1、且所述嵌段核酸中的腺嚷嶺長(zhǎng)度為SObp時(shí)，至少 90 % W上納米金復(fù)合物結(jié)合了 一條所述嵌段核酸。
[0046] 應(yīng)理解，在本發(fā)明范圍內(nèi)中，本發(fā)明的上述各技術(shù)特征和在下文（如實(shí)施例）中具 體描述的各技術(shù)特征之間都可W互相組合，從而構(gòu)成新的或優(yōu)選的技術(shù)方案。限于篇幅，在 此不再一一累述。
【附圖說(shuō)明】
[0047] 圖1為本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選的單結(jié)合納米金復(fù)合物制備的示意圖。結(jié)合于納米金表 面的功能性DNA分子包括兩部分：結(jié)合區(qū)、功能區(qū)；結(jié)合區(qū)利用腺嚷嶺或類(lèi)似物與金之間的 親和作用力固定到納米金表面，并且能通過(guò)改變結(jié)合區(qū)腺嚷嶺的長(zhǎng)度調(diào)控組裝在納米金表 面DNA的條數(shù)；功能區(qū)為實(shí)現(xiàn)具體功能所需的功能分子。 W48]圖2為傳統(tǒng)的琉基DNA組裝BSPP保護(hù)的金納米顆粒的瓊脂糖凝膠電泳圖。 W例圖3為嵌段DNA在不同抑范圍內(nèi)組裝BSPP保護(hù)的金納米顆粒的巧光圖譜。圖中 橫坐標(biāo)為時(shí)間，縱坐標(biāo)為體系的巧光值。
[0050] 圖4為嵌段DNA在不同抑范圍（2-8)內(nèi)組裝BSPP保護(hù)的納米金顆粒的瓊脂糖凝 膠電泳圖。該圖證明了 ：嵌段DNA只有在酸性條件下（抑2-4)才能組裝吸附到BSPP保護(hù)的 金納米粒子上。
[005U 圖5為嵌段DNA在不同抑值（2-4)的緩沖液下組裝BSPP保護(hù)的納米金顆粒的瓊 脂糖凝膠電泳圖。該圖證明了嵌段DNA的組裝量隨著抑的降低逐漸增加，在抑低于3. 1 的情況下可W實(shí)現(xiàn)雙結(jié)合或S結(jié)合等定量結(jié)合。在抑3. 1的情況下，POlyASO-DNA可W實(shí) 現(xiàn)90 %的單結(jié)合產(chǎn)率。 陽(yáng)05引圖6為嵌段DNA在不同A長(zhǎng)度下組裝BSPP保護(hù)的納米金顆粒的瓊脂糖凝膠電泳 圖，該圖證明了在抑3. 1的情況下，當(dāng)A長(zhǎng)度大于40的時(shí)候，DNA組裝量隨著A長(zhǎng)度的增加 逐漸降低，驗(yàn)證了我們關(guān)于A長(zhǎng)度增加位阻增大導(dǎo)致組裝在納米