一種金鈀雙金屬衛(wèi)星結(jié)構(gòu)組裝體及其制備方法和應(yīng)用的制作方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種金鈀雙金屬衛(wèi)星結(jié)構(gòu)組裝體及其制備方法和應(yīng)用，該金鈀雙金屬衛(wèi)星結(jié)構(gòu)組裝體包括納米金顆粒內(nèi)核、通過(guò)共價(jià)鍵與所述納米金顆粒內(nèi)核連接的巰基DNA、以及與所述巰基DNA的巰基絡(luò)合連接的納米鈀粒，所述納米金顆粒內(nèi)核位于所述納米鈀粒形成的外殼之內(nèi)。其制備方法包括將連接有巰基DNA的納米金顆粒與鈀離子接觸，通過(guò)所述鈀離子與所述巰基DNA的巰基絡(luò)合，再經(jīng)還原而形成納米鈀粒，從而得到所述金鈀雙金屬衛(wèi)星結(jié)構(gòu)組裝體。本發(fā)明的金鈀雙金屬衛(wèi)星結(jié)構(gòu)組裝體可用于目標(biāo)生化物質(zhì)的催化活性的檢測(cè)和/或光學(xué)傳感、化學(xué)傳感、生物傳感等方面。
【專(zhuān)利說(shuō)明】一種金鈀雙金屬衛(wèi)星結(jié)構(gòu)組裝體及其制備方法和應(yīng)用
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及納米材料【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其涉及一種金鈀雙金屬衛(wèi)星結(jié)構(gòu)組裝體及其制備方法和應(yīng)用。
【背景技術(shù)】
[0002]局域表面等離子共振(LocalizedSurface Plasmon Resonance, LSPR)是當(dāng)入射光子頻率與金屬納米粒子中自由電子的集體振蕩頻率發(fā)生共振時(shí)產(chǎn)生的一種物理光學(xué)現(xiàn)象。以L(fǎng)SPR原理進(jìn)行的傳感技術(shù)在近年來(lái)己有報(bào)道。貴金屬納米粒子的LSPR的形狀和位置對(duì)納米粒子的形狀、大小、組成、介電性質(zhì)以及局域介質(zhì)環(huán)境非常敏感，因此可以作為基于光學(xué)信號(hào)的化學(xué)傳感器和生物傳感器。基于LSPR光譜的納米級(jí)傳感器是將貴金屬表面附近折射率的微小變化轉(zhuǎn)換成一個(gè)可測(cè)量的波長(zhǎng)移動(dòng)響應(yīng)。根據(jù)測(cè)得的消光光譜或散射光譜中最大吸收峰位對(duì)其周?chē){米尺度范圍內(nèi)環(huán)境變化的敏感性可以用來(lái)發(fā)展高空間分辨率的光學(xué)傳感器。LSPR納米傳感器具有高靈敏度、高選擇性、實(shí)時(shí)檢測(cè)和無(wú)標(biāo)記操作等優(yōu)異的特點(diǎn)。納米金粒子具有獨(dú)特的LSPR光學(xué)特性，對(duì)周?chē)橘|(zhì)十分敏感，在分子識(shí)別、生物分析化學(xué)中具有重要而廣泛的應(yīng)用價(jià)值，因而很有希望成為納米光子學(xué)和檢測(cè)(傳感)領(lǐng)域中得到重要應(yīng)用的一種納米材料。
[0003]伴隨著燃料電池技術(shù)的快速發(fā)展，易燃性氣體，例如氫氣的檢測(cè)是至關(guān)重要的安全問(wèn)題。氫氣的濃度大于4%就可能引發(fā)爆炸。相比于需要電子設(shè)備的傳感器，利用光學(xué)傳感器用來(lái)檢測(cè)氫氣由于其本質(zhì)的安全性，不會(huì)產(chǎn)生任何火花，所以更為理想。鈀是一種具有較高催化活性的金屬，能夠吸附大量的氫氣，基于鈀的納米材料引起了人們的廣泛關(guān)注。然而，鈀納米粒子的LSPR在整個(gè)可見(jiàn)光譜范圍內(nèi)具有非常寬的譜帶。這成為直接利用鈀納米粒子進(jìn)行光學(xué)檢測(cè)氫氣的重要障礙。由于納米金粒子具有獨(dú)特的LSPR光學(xué)特性，對(duì)周?chē)橘|(zhì)十分敏感，因此，可以利用納米金的LSPR特性實(shí)現(xiàn)間接檢測(cè)氫氣的目的。近年來(lái)，利用納米金粒子獨(dú)特的LSPR特性實(shí)現(xiàn)間接光學(xué)檢測(cè)氫氣的研究已有報(bào)道(NanoLett.10, 3529-3538 (2010))，該研究將鈀納米粒子組裝到金圓盤(pán)上，在鈀納米粒子與金圓盤(pán)之間用二氧化硅絕緣體進(jìn)行阻隔，形成納米金圓盤(pán)-鈀納米粒子的組裝體。然而，這種方法的缺點(diǎn)是由于鈀納米粒子以及金圓盤(pán)的粒徑分布都比較廣，檢測(cè)到的只是較寬泛的非均一的平均特征，并且由于二氧化硅的絕緣性質(zhì)，會(huì)妨礙金圓盤(pán)的LSPR信號(hào)的檢測(cè)。
[0004]隨著LSPR技術(shù)在不同領(lǐng)域應(yīng)用研究的深入開(kāi)展，形成了一些新的熱點(diǎn)。利用單個(gè)金屬納米粒子或納米粒子陣列LSPR的探測(cè)傳感技術(shù)，可以有效提高LSPR傳感器的靈敏度、選擇性、空間分辨率和可集成性，成為探測(cè)傳感領(lǐng)域研究和應(yīng)用的一個(gè)重要方向。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明的目的之一在于提供一種金鈀雙金屬衛(wèi)星結(jié)構(gòu)組裝體，其納米鈀粒的尺寸均一，可以考察單一組裝體的響應(yīng)信號(hào)。
[0006]本發(fā)明的目的之二在于提供上述金鈀雙金屬衛(wèi)星結(jié)構(gòu)組裝體的制備方法，該方法可精確調(diào)控納米金顆粒與納米鈀粒的距離。
[0007]本發(fā)明的目的之三在于提供上述金鈀雙金屬衛(wèi)星結(jié)構(gòu)組裝體在目標(biāo)生化物質(zhì)的催化活性的檢測(cè)和/或光學(xué)傳感、化學(xué)傳感、生物傳感等方面的應(yīng)用。
[0008]本發(fā)明的技術(shù)方案如下:
[0009]在第一方面，本發(fā)明提供一種金鈀雙金屬衛(wèi)星結(jié)構(gòu)組裝體，其包括納米金顆粒內(nèi)核、通過(guò)共價(jià)鍵與所述納米金顆粒內(nèi)核連接的巰基DNA、以及與所述巰基DNA的巰基絡(luò)合連接的納米鈕粒，所述納米金顆粒內(nèi)核位于所述納米鈕粒形成的外殼之內(nèi)。
[0010]在本發(fā)明的組裝體中，所謂“納米鈀粒形成的外殼”是指納米鈀粒圍繞納米金顆粒內(nèi)核形成的一層殼狀結(jié)構(gòu)。根據(jù)本發(fā)明的內(nèi)容能夠理解，這里的“外殼”并不是指一個(gè)整體的、嚴(yán)密的、沒(méi)有縫隙的殼狀結(jié)構(gòu)，而事實(shí)上，每個(gè)納米鈀粒是相對(duì)獨(dú)立的，只是這些納米鈀粒圍繞納米金顆粒內(nèi)核排列起來(lái)就像外殼一樣。
[0011]在本發(fā)明的組裝體中，巰基DNA起到納米金顆粒與納米鈕粒的連接媒介的作用，通過(guò)巰基DNA將作為內(nèi)核的納米金顆粒與位于納米金顆粒外面的納米IE粒連接在一起，形成金鈀雙金屬衛(wèi)星結(jié)構(gòu)組裝體，由于本發(fā)明的巰基DNA分別通過(guò)共價(jià)鍵與納米金顆粒內(nèi)核連接、通過(guò)絡(luò)合與納米鈀粒連接，因此，本發(fā)明的金鈀雙金屬衛(wèi)星結(jié)構(gòu)組裝體結(jié)構(gòu)穩(wěn)定。
[0012]在本發(fā)明的組裝體中，所謂“巰基DNA”是指被巰基修飾了的DNA，修飾位點(diǎn)可以是在DNA的任何位置，但為了更好的發(fā)揮納米金顆粒與納米鈀粒的連接媒介的作用，優(yōu)選在DNA的靠近端部的位置修飾，最優(yōu)選在DNA的最末端的堿基上修飾。
[0013]在本發(fā)明的組裝體中，疏基DNA —端的疏基能夠與納米金顆粒發(fā)生共價(jià)鍵連接，同時(shí)另一端的巰基能夠與鈕離子發(fā)生絡(luò)合連接，而與納米鈕粒連接在一起。
[0014]在本發(fā)明的組裝體中，巰基DNA可以是單鏈的DNA (稱(chēng)為“單鏈巰基DNA”)或者雙鏈的DNA (稱(chēng)為“雙鏈巰基DNA”)，只要在兩端分別修飾上巰基，并且兩端的巰基分別發(fā)揮與納米金顆粒共價(jià)鍵連接、與納米鈀粒絡(luò)合連接的功能即可。
[0015]在本發(fā)明的組裝體中，當(dāng)巰基DNA是單鏈的DNA時(shí)，在具體實(shí)施中例如可以是:將單鏈DNA的5’端和3’端分別修飾上巰基和二硫鍵，使5’端的巰基與納米金顆粒共價(jià)鍵連接后，通過(guò)還原劑將3’端的二硫鍵還原為巰基，然后使該3’端的巰基與納米鈀粒絡(luò)合連接得到本發(fā)明的組裝體。本發(fā)明優(yōu)選采用雙鏈的DNA，本發(fā)明的雙鏈巰基DNA是分別修飾好的兩條單鏈巰基DNA通過(guò)堿基互補(bǔ)配對(duì)原則發(fā)生退火雜交得到的雙鏈巰基DNA，這兩條單鏈巰基DNA均在5’端或均在3’端修飾有巰基。本發(fā)明的單鏈巰基DNA可以是直接將巰基修飾在單鏈DNA的一端得到的，也可以是先在單鏈DNA的一端修飾二硫鍵(稱(chēng)為“單鏈二硫鍵DNA”)，使用前再用還原劑將二硫鍵還原成巰基得到的單鏈巰基DNA，本發(fā)明優(yōu)選后者，是因?yàn)閹€基易被氧化，不利于長(zhǎng)期保藏，而二硫鍵修飾的DNA不存在被氧化的問(wèn)題，便于長(zhǎng)期保藏。本發(fā)明的雙鏈巰基DNA可以是沒(méi)有單鏈部分的雙鏈巰基DNA，也可以在兩端分別有若干個(gè)堿基的單鏈部分，優(yōu)選有I?12個(gè)(例如1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11或12個(gè))堿基的單鏈部分，更優(yōu)選有2?3個(gè)堿基的單鏈部分。本發(fā)明中，對(duì)DNA的序列和長(zhǎng)度不作任何限定，任何具有堿基互補(bǔ)配對(duì)的DNA序列均可作為本發(fā)明的單鏈DNA，任何長(zhǎng)度的DNA均可用于本發(fā)明。
[0016]在本發(fā)明的組裝體中，對(duì)所述納米鈀粒的粒徑不作特別限定，但為了更好的應(yīng)用效果，本發(fā)明所述納米鈕粒的粒徑為3?9nm (例如3nm、4nm、5nm、6nm、7nm、8nm或9nm),優(yōu)選3~5nm或7~9nm。
[0017]在本發(fā)明的組裝體中，對(duì)所述納米鈀粒與所述納米金顆粒內(nèi)核之間的距離不作特別限定，但為了更好的應(yīng)用效果，本發(fā)明所述納米鈀粒與所述納米金顆粒內(nèi)核之間的距離為 I ~8nm (例如 lnm、2nm、3nm、4nm、5nm、6nm、7nm 或 8nm),優(yōu)選 I ~5nm,更優(yōu)選 I ~2nm。
[0018]在本發(fā)明的組裝體中，對(duì)所述納米金顆粒的形狀不作特別限定，但為了更好的應(yīng)用效果，本發(fā)明所述納米金顆粒的形狀選自棒狀、球形、錐形、三角形、圓盤(pán)形、星形和帶狀中的一種或多種；本發(fā)明特別優(yōu)選所述納米金顆粒為納米金棒。
[0019]在本發(fā)明的組裝體中，對(duì)所述納米金棒的長(zhǎng)徑比不作特別限定，本發(fā)明所述納米金棒可以是任意長(zhǎng)徑比的納米金棒。但是，優(yōu)選長(zhǎng)徑比為1.5~10 (例如2、3、4、5、6、7、8、9或10)的納米金棒，更優(yōu)選長(zhǎng)徑比為2~5的納米金棒，特別優(yōu)選長(zhǎng)徑比為2~3的納米金棒。
[0020]在第二方面，本發(fā)明提供一種如第一方面所述的金鈀雙金屬衛(wèi)星結(jié)構(gòu)組裝體的制備方法，所述方法包括將連接有巰基DNA的納米金顆粒與鈀離子接觸，通過(guò)所述鈀離子與所述巰基DNA的巰基絡(luò)合，再經(jīng)還原而形成納米鈀粒，從而得到所述金鈀雙金屬衛(wèi)星結(jié)構(gòu)組裝體。
[0021]本發(fā)明一個(gè)優(yōu)選技術(shù)方案如下:
[0022](I)將兩條具有喊基互補(bǔ)配對(duì)關(guān)系的單鏈二硫鍵DNA通過(guò)還原劑分別還原為兩條單鏈巰基DNA ；
[0023](2)使其中一條單鏈巰基DNA與納米金顆粒反應(yīng),生成帶有單鏈DNA的納米金顆粒,其中所述單鏈DNA與納米金顆粒通過(guò)巰基與金之間形成的共價(jià)鍵連接；
[0024](3)使所述帶有單鏈DNA的納米金顆粒與另一條單鏈巰基DNA發(fā)生退火雜交,生成帶有雙鏈巰基DNA的納米金顆粒，其中所述雙鏈巰基DNA的自由端帶有巰基；
[0025](4)將所述帶有雙鏈巰基DNA的納米金顆粒與含有鈀離子的溶液反應(yīng)，使鈀離子與所述雙鏈?zhǔn)杌鵇NA的自由端的疏基發(fā)生絡(luò)合反應(yīng)；
[0026](5)使用還原劑還原步驟(4)得到的絡(luò)合產(chǎn)物，形成納米鈀粒，從而得到所述金鈀雙金屬衛(wèi)星結(jié)構(gòu)組裝體。
[0027]在上述優(yōu)選技術(shù)方案中，所謂“兩條”用以指兩種具有序列互補(bǔ)關(guān)系的DNA序列，不應(yīng)當(dāng)理解成兩個(gè)DNA分子，因?yàn)楸景l(fā)明的反應(yīng)并非單分子反應(yīng)?！耙粭l”和“另一條”(單鏈巰基DNA)的具體用量(例如摩爾數(shù)等)不作特別限定，具體實(shí)施中可以根據(jù)需要確定合適的摩爾數(shù)。在具體實(shí)施中，步驟(2)中修飾納米金顆粒用的單鏈巰基DNA比步驟(3)中退火雜交用的另一條單鏈巰基DNA的用量可以高一些(比如2倍、3倍或4倍等)。這是因?yàn)?一方面，需要大量的巰基DNA才能使納米金顆粒修飾完全；另一方面，大量的巰基DNA使修飾的納米金顆粒比較穩(wěn)定，不容易聚集。納米金顆粒修飾完全之后，加入一半量或者更少的互補(bǔ)巰基DNA進(jìn)行退火雜交即可，因?yàn)闊o(wú)論是修飾納米金顆粒的巰基DNA，還是互補(bǔ)巰基DNA的量相比于納米金顆粒來(lái)說(shuō)都是過(guò)量的。
[0028]在上述優(yōu)選技術(shù)方案中，所謂“單鏈二硫鍵DNA”是指在單鏈DNA的3’端或5’端進(jìn)行了二硫鍵(-S-S-)修飾的單鏈DNA。需要注意的是，兩條單鏈二硫鍵DNA要么均在3’端要么均在5’端進(jìn)行二硫鍵修飾。
[0029]在上述優(yōu)選技術(shù)方案中，步驟(3)的雙鏈巰基DNA的一端通過(guò)巰基與金之間形成的共價(jià)鍵連接在納米金顆粒上，相對(duì)應(yīng)的另一端稱(chēng)為“自由端”，其帶有巰基，預(yù)備與鈀離子絡(luò)合。
[0030]在上述優(yōu)選技術(shù)方案中，所述步驟(I)的還原劑選自三(2-羧乙基)膦(tris(2-carboxyethyl) phosphine, TCEP)、疏基乙醇(2_ 疏基乙醇，2-Mercaptoethanol)和二硫蘇糖醇(Dithiothreitol，DTT)中的一種或多種，優(yōu)選三(2-羧乙基)膦。并且，本發(fā)明并不局限于上述還原劑，只要具有將二硫鍵還原為巰基功能的任何還原劑均可使用。
[0031]優(yōu)選地，所述步驟(I)還原的時(shí)間為4?12h，例如4h、5h、6h、7h、8h、9h、10h、llh或 12h。
[0032]優(yōu)選地，所述步驟(I)還原后，去除多余的還原劑得到純化的單鏈巰基DNA。例如，多余的TCEP用G25吸附柱(可以從GE公司購(gòu)得)，在3000?3500rpm下，離心2?3min進(jìn)行去除。
[0033]優(yōu)選地，所述單鏈二硫鍵DNA的3 ’端或5 ’端、優(yōu)選3 ’端修飾有二硫鍵。
[0034]優(yōu)選地，所述步驟(2)的納米金顆粒的形狀選自棒狀、球形、錐形、三角形、圓盤(pán)形、星形和帶狀中的一種或多種，更優(yōu)選地，所述納米金顆粒為納米金棒。
[0035]優(yōu)選地，所述步驟(2)具體為:在反應(yīng)緩沖液中，將步驟(I)所得的一條單鏈巰基DNA與納米金棒混合均勻，在15?30°C下反應(yīng)，生成帶有單鏈DNA的納米金棒，其中所述單鏈DNA與納米金棒通過(guò)巰基與金之間形成的共價(jià)鍵連接。本發(fā)明對(duì)反應(yīng)緩沖液不作特別限定，只要能夠提供適合反應(yīng)的液體環(huán)境即可。例如可以是Tris硼酸鹽緩沖液(TBE)、Tris-EDTA緩沖液(TE)、Tris乙酸鹽緩沖液(TAE)、Tris磷酸鹽緩沖液(TPE)、磷酸鹽緩沖液(PBS)等。上述反應(yīng)緩沖液都是本領(lǐng)域常用的反應(yīng)緩沖液，可以任意選擇，只要能夠?qū)崿F(xiàn)本發(fā)明為反應(yīng)提供緩沖液環(huán)境的功能即可。本發(fā)明優(yōu)選TBE，特別優(yōu)選在IXTBE中，加入
0.01%的十二烷基硫酸鈉(SDS)和500mM氯化鈉(NaCl)的溶液，其pH可以為3?6，例如3、4、5或6等。IXTBE緩沖溶液的配制可以是將2.16g Tris堿、1.1g硼酸、0.8mL0.5M的EDTA (pH8.0)溶于200mL超純水中得到。
[0036]優(yōu)選地，所述步驟(2)反應(yīng)溫度可以是16°C、18°C、20°C、22°C、24°C、25°C、26°C、27°C、28°C、29°C或30°C等。與大部分化學(xué)反應(yīng)一樣，本發(fā)明化學(xué)反應(yīng)的溫度主要對(duì)反應(yīng)速率有影響，因此溫度并不是決定本發(fā)明是否能夠?qū)崿F(xiàn)的關(guān)鍵因素，本發(fā)明允許較寬的溫度范圍，上述列舉的只是一部分可行的溫度值，并非窮舉。與溫度相關(guān)的因素是反應(yīng)時(shí)間，本領(lǐng)域的技術(shù)人員能夠理解，在選用溫度較高的情況下，反應(yīng)速率會(huì)較快，這種情況下可以縮短反應(yīng)時(shí)間即可實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的目的；相反地，如果選用的溫度較低，化學(xué)反應(yīng)速率會(huì)較慢，這種情況下可以延長(zhǎng)反應(yīng)時(shí)間實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的目的。
[0037]優(yōu)選地，所述步驟(2)反應(yīng)時(shí)間為8?24h，例如10h、12h、14h、16h、18、20h或22h
等。本發(fā)明的反應(yīng)時(shí)間并不局限于這些。
[0038]優(yōu)選地，所述步驟(2)反應(yīng)后，離心、提純生成的帶有單鏈DNA的納米金棒。例如，在7000?8500rpm下，離心10?25min進(jìn)行提純，取沉淀，溶于200?400 μ L的內(nèi)含I X TBE和IOOmM NaCl的溶液中。
[0039]納米金棒是本發(fā)明實(shí)施例部分選用的納米金顆粒，僅是本發(fā)明的優(yōu)選。納米金顆粒的形狀還可以是棒狀、球形、錐形、三角形、圓盤(pán)形、星形和帶狀中的一種或多種，因?yàn)槿魏涡螤畹募{米金顆粒的化學(xué)性質(zhì)并沒(méi)有本質(zhì)區(qū)別，均可以通過(guò)與巰基形成共價(jià)鍵而連接。[0040]優(yōu)選地，所述步驟(3)退火雜交為從45°C到25°C緩慢退火12?36h。退火時(shí)間例如可以是 14h、16h、18h、20h、22h、24h、25h、27h、28h、30h、32h、33h、34h 或 35h 等。“緩慢退火”可以是指退火一定溫度后持續(xù)一段時(shí)間繼續(xù)退火，比如溫度降低0.1°C后，持續(xù)6min，重復(fù)上述程序；又比如溫度降低0.5°C后，持續(xù)30min，重復(fù)上述程序；也可以將樣品加熱到45°C之后拿到室溫，使之緩慢降溫，等等。此外，退火溫度范圍選用45°C到25°C也僅是本發(fā)明的優(yōu)選，其它可選擇的溫度范圍還有很多，例如46°C到26°C、47°C到27°C、43°C到23°C、44°C到24°C等，只要在所選擇的溫度范圍能能夠?qū)崿F(xiàn)兩條單鏈DNA退火雜交形成雙鏈DNA的功能即可。同樣，退火雜交時(shí)間的選擇也不局限于上述列舉的時(shí)間，可以適當(dāng)延長(zhǎng)或縮短退火雜交的時(shí)間，只要在所選擇的時(shí)間內(nèi)能夠?qū)崿F(xiàn)兩條單鏈DNA退火雜交形成雙鏈DNA的功能即可。
[0041]優(yōu)選地，所述步驟(3)退火雜交后，離心、提純生成的帶有雙鏈巰基DNA的納米金棒。例如，于7000?8500rpm下，離心10?25min進(jìn)行提純，取沉淀，即為生成的帶有雙鏈巰基DNA的納米金顆粒，溶于超純水中備用。
[0042]優(yōu)選地，所述步驟(4)具體為:將步驟(3)生成的帶有雙鏈巰基DNA的納米金棒與鈀鹽溶液反應(yīng)，使鈀離子與巰基發(fā)生絡(luò)合反應(yīng)。
[0043]優(yōu)選地，所述鈀鹽溶液為醋酸鈀(Pd(CH3C00)2)、氯化鈀(PdCl2)和硫酸鈀(PdSO4)溶液中的一種或多種的混合，優(yōu)選醋酸鈀溶液。本發(fā)明并不局限于此，各種能夠提供鈀離子的鈀鹽都能用于本發(fā)明，因?yàn)楸景l(fā)明關(guān)鍵在于鈀離子，而不在于提供鈀離子的鹽是何種鹽。
[0044]優(yōu)選地，雖然本發(fā)明對(duì)上述選用的各種鈀鹽的濃度不作任何限定，但是作為優(yōu)選，所述醋酸鈀溶液的濃度為2.5?10mM，例如3mM、4mM、5mM、6mM、7mM、8mM、9mM或IOmM等。
[0045]優(yōu)選地，所述步驟(4 )反應(yīng)在搖床震蕩下，孵育4?12h，例如4h、5h、6h、7h、8h、9h、IOhUlh或12h等。本發(fā)明孵育時(shí)間不局限于上述列舉的時(shí)間，可以適當(dāng)縮短或者延長(zhǎng)；并且，搖床震蕩也僅是其中一種最常見(jiàn)的振蕩方式，可以根據(jù)具體實(shí)驗(yàn)條件選用各種類(lèi)似的方式，只要能夠?qū)崿F(xiàn)相應(yīng)的功能即可。
[0046]優(yōu)選地，所述步驟(4)反應(yīng)后，離心、提純生成的絡(luò)合產(chǎn)物。例如，可以是將上述混合溶液于3000?5000rpm下,離心3?5min進(jìn)行提純,取沉淀,溶于40?60 μ L超純水中。
[0047]優(yōu)選地，重復(fù)所述離心、提純的步驟2?3次。
[0048]優(yōu)選地，所述步驟(5)的還原劑選自硼氫化鈉(NaBH4)、二甲胺硼烷(Dimethylamine-Borane, DMAB)、朽1 樣酸(2-輕基丙燒-1, 2, 3-三羧酸，2-hydroxypropane-
1,2, 3-tricarboxylate)、朽1檬酸鈉、抗壞血酸(維生素C, Vitamin C)和抗壞血酸鈉中的一種或多種，優(yōu)選硼氫化鈉，當(dāng)然本發(fā)明并非局限于此。所述步驟(5)中還原劑的作用是將鈀離子還原為鈀，因此任何能夠?qū)崿F(xiàn)該功能的還原劑均可選用。
[0049]在第三方面，發(fā)明提供一種如第一方面所述的金鈀雙金屬衛(wèi)星結(jié)構(gòu)組裝體在目標(biāo)生化物質(zhì)的催化活性的檢測(cè)和/或光學(xué)傳感、化學(xué)傳感、生物傳感等方面的應(yīng)用，優(yōu)選在單一組裝體的響應(yīng)信號(hào)的檢測(cè)中的應(yīng)用。
[0050]所述光學(xué)傳感、化學(xué)傳感、生物傳感等方面的應(yīng)用例如可以是應(yīng)用于光學(xué)傳感器、化學(xué)傳感器、生物傳感器中。所述化學(xué)傳感器例如氫氣化學(xué)傳感器，所述生物傳感器例如酶、抗體、抗原、微生物、細(xì)胞、組織或核酸等生物活性物質(zhì)的生物傳感器。
[0051]本發(fā)明還提供一種如第一方面所述的金鈀雙金屬衛(wèi)星結(jié)構(gòu)組裝體在氫氣檢測(cè)中的應(yīng)用，優(yōu)選利用光學(xué)傳感器進(jìn)行氫氣檢測(cè)中的應(yīng)用。
[0052]本發(fā)明的有益效果為:本發(fā)明的顯著特征是實(shí)現(xiàn)了納米金顆粒與納米鈀粒衛(wèi)星結(jié)構(gòu)的組裝。合成的納米鈀粒的尺寸較均一。本發(fā)明通過(guò)調(diào)控納米金顆粒表面修飾的巰基DNA的長(zhǎng)度能夠精確控制納米鈀粒與納米金顆粒之間的距離，從而可以實(shí)現(xiàn)納米金顆粒的LSPR效應(yīng)的量化。本發(fā)明的方法反應(yīng)條件溫和，常溫操作即可，操作過(guò)程簡(jiǎn)單，反應(yīng)重復(fù)性好，純化產(chǎn)率高。合成的納米金顆粒與納米鈀粒的組裝體可以做到無(wú)需標(biāo)記、無(wú)污染、實(shí)時(shí)、高靈敏度的檢測(cè)，并可以應(yīng)用于目標(biāo)生化物質(zhì)的催化活性的檢測(cè)和/或光學(xué)傳感、化學(xué)傳感、生物傳感等方面。相比于文獻(xiàn)已有報(bào)道的組裝體，這種方法的優(yōu)勢(shì)在于:
[0053](I)可以精確調(diào)控納米金顆粒與納米鈀粒的大小以及二者之間的距離，從而有助于理解樣品大小和距離對(duì)于吸附氫氣性能的影響。
[0054](2)可以考察單一組裝體的響應(yīng)信號(hào)，從而避免了基于測(cè)量整體而可能發(fā)生的任何非均一的夸大和統(tǒng)計(jì)效應(yīng)。
【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0055]圖1是實(shí)施例1制備的金鈀雙金屬衛(wèi)星結(jié)構(gòu)組裝體的透射電鏡照片。
[0056]圖2是實(shí)施例2制備的金鈀雙金屬衛(wèi)星結(jié)構(gòu)組裝體的透射電鏡照片。
[0057]圖3是實(shí)施例3制備的金鈀雙金屬衛(wèi)星結(jié)構(gòu)組裝體的透射電鏡照片。
【具體實(shí)施方式】
[0058]下面將結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方案進(jìn)行詳細(xì)描述。本領(lǐng)域技術(shù)人員將會(huì)理解，以下實(shí)施例僅為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，以便于更好地理解本發(fā)明，因而不應(yīng)視為限定本發(fā)明的范圍。對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，本發(fā)明可以有各種更改和變化，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換或改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。下述實(shí)施例中的實(shí)驗(yàn)方法，如無(wú)特殊說(shuō)明，均為常規(guī)方法；所用的實(shí)驗(yàn)材料，如無(wú)特殊說(shuō)明，均為自常規(guī)生化試劑廠(chǎng)商購(gòu)買(mǎi)得到的；所用透射電鏡為日立H7700型(日本)。
[0059]實(shí)施例1
[0060]( I)納米金棒的修飾:
[0061]Ca)取30 μ L濃度為100 μ M的序列為SEQ ID NO:1所示的3’端修飾二硫鍵的DNAl和20 μ L濃度為100 μ M的序列為SEQ ID NO:2所示的3’端修飾二硫鍵的DNA2，分別加入 3 μ L 和 2 μ L 濃度為 200mM 的三(2_ 羧乙基)勝(tris (2-carboxyethyl)phosphine),TCEP)溶液，進(jìn)行還原12h。多余的TCEP用G25吸附柱，在3000rpm下，離心2min進(jìn)行去除，即可以得到經(jīng)還原提純后的疏基DNAl和疏基DNA2 ；
[0062]其中，3’端修飾二硫鍵的DNA均由英濰捷基(上海)貿(mào)易有限公司合成，經(jīng)HPLC純化。還原得到的疏基DNAl和疏基DNA2均含18個(gè)喊基,并且均為3’端修飾疏基,其序列分別為:
[0063]巰基DNAl:5’ -TTATAACTATTCCTAAAA-3，(SEQ ID NO: I)；
[0064]巰基DNA2:5’ -TAGGAATAGTTATAAAAA-3’ (SEQ ID NO:2)。
[0065](b)配制4mL內(nèi)含IXTBE (I X TBE緩沖溶液的配制為2.16g Tris堿、1.1g硼酸、0.8mL0.5M的EDTA (pH8.0)溶于200mL超純水中)、0.01%的十二烷基硫酸鈉(SDS)和500mM氯化鈉(NaCl)的溶液，用鹽酸(HCl)調(diào)節(jié)pH為3 ;然后，將還原提純后的巰基DNAl加入到上述溶液中，混合均勻。取20 μ L濃度為30ηΜ的納米金棒(長(zhǎng)度為34nm左右，長(zhǎng)徑比約為3)加入到上述混合溶液中，混合均勻后，放置于29°C水浴中12h，使巰基DNAl修飾到納米金棒上。
[0066](c)將修飾好巰基DNAl的納米金棒于8500rpm下,離心20min進(jìn)行提純,取沉淀，溶于400 μ L內(nèi)含IXTBE和IOOmM NaCl的溶液中。
[0067](d)取20 μ L經(jīng)還原提純后的巰基DNA2加入到上述修飾好巰基DNAl的納米金棒溶液中(內(nèi)含IXTBE和IOOmM NaCl )，混合均勻后，放置于PCR儀中，從45°C到25°C緩慢退火36h。然后，將混合物于SOOOrpm下，離心20min進(jìn)行提純，取沉淀，即為修飾好的納米金棒，溶于超純水中備用。
[0068](2)金鈀雙金屬衛(wèi)星結(jié)構(gòu)組裝體的制備:
[0069](a)取10 μ L新鮮配制的5mM的Pd(CH3COO)2溶液，加入到20 μ L濃度為InM的修
飾好的納米金棒溶液中，搖床震蕩孵育4h。
[0070](b)將上述混合溶液于3000rpm下,離心5min進(jìn)行提純,取沉淀,溶于40 μ L超純水中；重復(fù)步驟(b) 2次。
[0071](C)向上述溶液中加入10 μ L新鮮配制的濃度為5mM的NaBH4溶液進(jìn)行還原，即可以得到金鈀雙金屬衛(wèi)星結(jié)構(gòu)組裝體。
[0072]圖1是本實(shí)施例制備的金鈀雙金屬衛(wèi)星結(jié)構(gòu)組裝體的透射電鏡照片。從圖中可以看出，納米金棒長(zhǎng)度約為34nm，寬約為llnm，長(zhǎng)徑比約為3，其上面的納米鈀粒大小約為3?4nm，粒徑分布均勻，納米鈀粒與納米金棒之間的距離約為lnm。通過(guò)本實(shí)施例制備出良好的金鈀雙金屬衛(wèi)星結(jié)構(gòu)組裝體，并且制備的組裝體的分散性好，可以實(shí)現(xiàn)單一組裝體的響應(yīng)信號(hào)的測(cè)量，避免了基于測(cè)量整體而可能發(fā)生的任何非均一的夸大和統(tǒng)計(jì)效應(yīng)。
[0073]實(shí)施例2
[0074]( I)納米金棒的修飾:
[0075]Ca)取50 μ L濃度為100 μ M的序列為SEQ ID NO:1所示的3’端修飾二硫鍵的DNAl和30 μ L濃度為100 μ M的序列為SEQ ID NO:2所示的3’端修飾二硫鍵的DNA2，分別加入 5 μ L 和 3 μ L 濃度為 200mM 的三(2_ 羧乙基)勝(tris (2-carboxyethyl)phosphine),TCEP)溶液，進(jìn)行還原8h。多余的TCEP用G25吸附柱，在3500rpm下，離心2min進(jìn)行去除，即可以得到經(jīng)還原提純后的疏基DNAl和疏基DNA2 ；
[0076]其中，3’端修飾二硫鍵的DNA與實(shí)施例1相同，均由英濰捷基(上海)貿(mào)易有限公司合成，經(jīng)HPLC純化。還原得到的巰基DNAl和巰基DNA2均含18個(gè)堿基，并且均為3’端修飾巰基，其序列分別為:
[0077]巰基DNAl:5，-TTATAACTATTCCTAAAA-3’ (SEQ ID NO:I)；
[0078]巰基DNA2:5’ -TAGGAATAGTTATAAAAA-3’ (SEQ ID NO:2)。
[0079](b)配制6mL內(nèi)含IXTBE (I X TBE緩沖溶液的配制為2.16g Tris堿、1.1g硼酸、0.8mL0.5M的EDTA (pH8.0)溶于200mL超純水中)、0.01%的十二烷基硫酸鈉(SDS)和500mM氯化鈉(NaCl)的溶液，用鹽酸(HCl)調(diào)節(jié)pH為6 ;然后，將還原提純后的巰基DNAl加入到上述溶液中，混合均勻。取10 μ L濃度為50ηΜ的納米金棒(長(zhǎng)度為92nm左右，長(zhǎng)徑比約為
2.3)加入到上述混合溶液中，混合均勻后，放置于29°C水浴中8h，使巰基DNAl修飾到納米金棒上。
[0080](c)將修飾好巰基DNAl的納米金棒于7000rpm下,離心25min進(jìn)行提純,取沉淀，溶于200 μ L內(nèi)含IXTBE和IOOmM NaCl的溶液中。
[0081](d)取30 μ L經(jīng)還原提純后的巰基DNA2加入到上述修飾好巰基DNAl的納米金棒溶液中(內(nèi)含IXTBE和IOOmM NaCl )，混合均勻后，放置于PCR儀中，從45°C到25°C緩慢退火12h。然后，將混合物于8500rpm下，離心IOmin進(jìn)行提純，取沉淀，即為修飾好的納米金棒，溶于超純水中備用。
[0082](2)金鈀雙金屬衛(wèi)星結(jié)構(gòu)組裝體的制備:
[0083](a)取10 μ L新鮮配制的IOmM的Pd(CH3COO)2溶液，加入到40 μ L濃度為5ηΜ的
修飾好的納米金棒溶液中，搖床震蕩孵育12h。
[0084](b)將上述混合溶液于3500rpm下,離心3min進(jìn)行提純,取沉淀,溶于60 μ L超純水中；重復(fù)步驟(b) 3次。
[0085](C)向上述溶液中加入5 μ L新鮮配制的濃度為IOmM的NaBH4溶液進(jìn)行還原，即可以得到金鈀雙金屬衛(wèi)星結(jié)構(gòu)組裝體。
[0086]圖2是本實(shí)施例制備的金鈀雙金屬衛(wèi)星結(jié)構(gòu)組裝體的透射電鏡照片。從圖中可以看出，納米金棒長(zhǎng)度約為92nm，寬約為40nm，長(zhǎng)徑比約為2.3，其上面的納米鈀粒大小約為3nm，粒徑分布均勻，納米鈀粒與納米金棒之間的距離約為lnm。本發(fā)明的方法中，納米金棒的長(zhǎng)度和長(zhǎng)徑比均不受限制，因此，可以通過(guò)本方法調(diào)控納米金棒的大小來(lái)調(diào)節(jié)LSPR響應(yīng)。
[0087]實(shí)施例3
[0088]( I)納米金棒的修飾:
[0089]Ca)取10 μ L濃度為100 μ M的序列為SEQ ID NO:3所示的3’端修飾二硫鍵的DNAl和5 μ L濃度為100 μ M的序列為SEQ ID NO:4所示的3’端修飾二硫鍵的DNA2，分別加入 I P L 濃度為 200mM 的三(2-羧乙基)勝(tris (2-carboxyethyl) phosphine), TCEP)溶液，進(jìn)行還原4h。多余的TCEP用G25吸附柱,在3000rpm下,離心3min進(jìn)行去除，即可以得到經(jīng)還原提純后的疏基DNAl和疏基DNA2 ；
[0090]其中，3’端修飾二硫鍵的DNA均由英濰捷基(上海)貿(mào)易有限公司合成，經(jīng)HPLC純化。還原得到的巰基DNAl和巰基DNA2均含27個(gè)堿基，并且均為3’端修飾巰基，其序列分別為:
[0091]巰基DNAl:5，-TTATAACTATTCCTATGCGTCTGAAAA-3，(SEQ ID NO:3)；
[0092]巰基DNA2:5’ -TAGGAATAGTTATAATGCGTCTGAAAA-3’ (SEQ ID NO:4)。
[0093](b)配制4mL內(nèi)含IXTBE (I X TBE緩沖溶液的配制為2.16g Tris堿、1.1g硼酸、0.8mL0.5M的EDTA (pH8.0溶于200mL超純水中)、0.01%的十二烷基硫酸鈉(SDS)和500mM氯化鈉(NaCl)的溶液，用鹽酸(HCl)調(diào)節(jié)pH為5 ;然后，將還原提純后的巰基DNAl加入到上述溶液中，混合均勻。取5 μ L濃度為IOOnM的納米金棒(長(zhǎng)度為34nm左右，長(zhǎng)徑比約為3)加入到上述混合溶液中，混合均勻后，放置于29°C水浴中12h，使巰基DNAl修飾到納米金棒上。
[0094](c)將修飾好巰基DNAl的納米金棒于8500rpm下,離心IOmin進(jìn)行提純,取沉淀，溶于400 μ L內(nèi)含IXTBE和IOOmM NaCl的溶液中。[0095](d)取5 μ L經(jīng)還原提純后的巰基DNA2加入到上述修飾好巰基DNAl的納米金棒溶液中(內(nèi)含IXTBE和IOOmM NaCl )，混合均勻后，放置于PCR儀中，從45°C到25°C緩慢退火24h。然后，將混合物于7000rpm下，離心25min進(jìn)行提純，取沉淀，即為修飾好的納米金棒，溶于超純水中備用。
[0096](2)金鈀雙金屬衛(wèi)星結(jié)構(gòu)組裝體的制備:
[0097](a)取20 μ L新鮮配制2.5mM的Pd(CH3COO)2溶液，加入到40 μ L濃度為3ηΜ的修
飾好的納米金棒溶液中，搖床震蕩孵育8h。
[0098](b)將上述混合溶液于5000rpm下,離心3min進(jìn)行提純,取沉淀,溶于40 μ L超純水中；重復(fù)步驟(b) 2次。
[0099](c)向上述溶液中加入5 μ L新鮮配制的濃度為5mM的NaBH4溶液進(jìn)行還原，即可以得到金鈀雙金屬衛(wèi)星結(jié)構(gòu)組裝體。
[0100]圖3是本實(shí)施例制備的金鈀雙金屬衛(wèi)星結(jié)構(gòu)組裝體的透射電鏡照片。從圖中可以看出，納米金棒長(zhǎng)度約為34nm，寬約為Ilnm，長(zhǎng)徑比約為3，其上面的納米鈀粒大小約為4?5nm,納米鈕粒與納米金棒之間的距離約為1.8?2nm。本發(fā)明中，納米IE粒與納米金棒之間的距離可以通過(guò)調(diào)控修飾的巰基DNA的長(zhǎng)度來(lái)精確調(diào)控，從而有助于理解樣品大小和距離對(duì)于吸附氫氣性能的影響。
[0101]實(shí)施例4
[0102](I)納米金棒的修飾:
[0103](a)取10 μ L濃度為100 μ M的序列為SEQ ID NO:5所示的5’端修飾二硫鍵的DNAl和5 μ L濃度為100 μ M的序列為SEQ ID NO:6所示的5’端修飾二硫鍵的DNA2，分別加入I μ L濃度為200mM的巰基乙醇(2-巰基乙醇,2-Mercaptoethanol)溶液,進(jìn)行還原4h。多余的巰基乙醇用G25吸附柱，在3000rpm下，離心3min進(jìn)行去除，即可以得到經(jīng)還原提純后的巰基DNAl和巰基DNA2 ；
[0104]其中，5’端修飾二硫鍵的DNA均由英濰捷基(上海)貿(mào)易有限公司合成，經(jīng)HPLC純化。還原得到的巰基DNAl和巰基DNA2均含63個(gè)堿基，并且均為5’端修飾巰基，其序列分別為:
[0105]巰基DNA 1:
[0106]5，-AAAATGCGTCTGTTATAACTATTCCTATACGTTTCAGACATTCCAACTTCATCATCTCATCAA-3，(SEQ ID NO:5)；
[0107]巰基DNA2:
[0108]5，-AAAATGCGTCTGTTGATGAGATGATGAAGTTGGAATGTCTGAAACGTATAGGAATAGTTATAA-3，(SEQ ID NO:6)。
[0109](b)配制4mL內(nèi)含IXTBE (I X TBE緩沖溶液的配制為2.16g Tris堿、1.1g硼酸、0.8mL0.5M的EDTA (pH8.0溶于200mL超純水中)、0.01%的十二烷基硫酸鈉(SDS)和500mM氯化鈉(NaCl)的溶液，用鹽酸(HCl)調(diào)節(jié)pH為4 ;然后，將還原提純后的巰基DNAl加入到上述溶液中，混合均勻。取5 μ L濃度為IOOnM的納米金棒(長(zhǎng)度為34nm左右，長(zhǎng)徑比約為3)加入到上述混合溶液中，混合均勻后，放置于16°C水浴中24h，使巰基DNAl修飾到納米金棒上。
[0110](C)將修飾好巰基DNAl的納米金棒于7000rpm下,離心25min進(jìn)行提純,取沉淀，溶于400 μ L內(nèi)含IXTBE和IOOmM NaCl的溶液中。
[0111](d)取5 μ L經(jīng)還原提純后的巰基DNA2加入到上述修飾好巰基DNAl的納米金棒溶液中(內(nèi)含IXTBE和IOOmM NaCl )，混合均勻后，放置于PCR儀中，從45°C到25°C緩慢退火24h。然后，將混合物于7000rpm下，離心25min進(jìn)行提純，取沉淀，即為修飾好的納米金棒，溶于超純水中備用。
[0112](2)金鈀雙金屬衛(wèi)星結(jié)構(gòu)組裝體的制備:
[0113](a)取20 μ L新鮮配制2.5mM的PdCl2溶液，加入到40 μ L濃度為3ηΜ的修飾好的
納米金棒溶液中，搖床震蕩孵育8h。
[0114](b)將上述混合溶液于5000rpm下,離心3min進(jìn)行提純,取沉淀,溶于40 μ L超純水中；重復(fù)步驟(b) 2次。
[0115](c)向上述溶液中加入5 μ L新鮮配制的濃度為5mM的二甲胺硼烷(Dimethylamine-Borane, DMAB)溶液進(jìn)行還原，即可以得到金IE雙金屬衛(wèi)星結(jié)構(gòu)組裝體。
[0116]制備的金鈀雙金屬衛(wèi)星結(jié)構(gòu)組裝體中，納米金棒長(zhǎng)度約為34nm，寬約為llnm，長(zhǎng)徑比約為3，其上面的納米鈀粒大小約為7?9nm，納米鈀粒與納米金棒之間的距離約為
3.6 ?3.8nm。
[0117] 申請(qǐng)人:聲明，本發(fā)明通過(guò)上述實(shí)施例來(lái)說(shuō)明本發(fā)明的詳細(xì)特征以及詳細(xì)方法，但本發(fā)明并不局限于上述詳細(xì)特征以及詳細(xì)方法，即不意味著本發(fā)明必須依賴(lài)上述詳細(xì)特征以及詳細(xì)方法才能實(shí)施。所屬【技術(shù)領(lǐng)域】的技術(shù)人員應(yīng)該明了，對(duì)本發(fā)明的任何改進(jìn)，對(duì)本發(fā)明選用組分的等效替換及輔助成分的添加、具體方式的選擇等，均落在本發(fā)明的保護(hù)范圍和公開(kāi)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種金鈀雙金屬衛(wèi)星結(jié)構(gòu)組裝體，其特征在于，其包括納米金顆粒內(nèi)核、通過(guò)共價(jià)鍵與所述納米金顆粒內(nèi)核連接的巰基DNA、以及與所述巰基DNA的巰基絡(luò)合連接的納米鈕粒，所述納米金顆粒內(nèi)核位于所述納米鈕粒形成的外殼之內(nèi)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的金鈀雙金屬衛(wèi)星結(jié)構(gòu)組裝體，其特征在于，所述納米鈀粒的粒徑為3~9nm,優(yōu)選3~5nm或7~9nm ； 優(yōu)選地，所述納米鈕粒與所述納米金顆粒內(nèi)核之間的距離為I~8nm,優(yōu)選I~5nm,更優(yōu)選I~2nm。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的金鈀雙金屬衛(wèi)星結(jié)構(gòu)組裝體，其特征在于，所述巰基DNA的兩端分別修飾有巰基，其中一端的巰基與所述納米金顆粒共價(jià)鍵連接，另一端的巰基與所述納米鈀粒的鈀離子絡(luò)合連接； 優(yōu)選地，所述巰基DNA為雙鏈巰基DNA，其中每條鏈均在3’端或均在5’端修飾有巰基，優(yōu)選3’端修飾有巰基； 優(yōu)選地，所述雙鏈巰基DNA是兩條單鏈巰基DNA通過(guò)堿基互補(bǔ)配對(duì)原則發(fā)生退火雜交得到的； 優(yōu)選地，所述單鏈巰基DNA是單鏈二硫鍵DNA的二硫鍵發(fā)生還原得到的； 優(yōu)選地，所述雙鏈巰基DNA的兩端分別有若干個(gè)堿基的單鏈部分，優(yōu)選有I~12個(gè)堿基的單鏈部分，更優(yōu)選有2~3個(gè)堿基的單鏈部分。
4.根據(jù)權(quán)利要求1~3任一項(xiàng)所述的金鈀雙金屬衛(wèi)星結(jié)構(gòu)組裝體，其特征在于，所述納米金顆粒的形狀選自棒狀、球形、錐形、三角形、圓盤(pán)形、星形和帶狀中的一種或多種； 優(yōu)選地，所述納米金顆粒為納米金棒； 優(yōu)選地，所述納米金棒為任意長(zhǎng)徑比的納米金棒，優(yōu)選長(zhǎng)徑比為1.5~10的納米金棒，更優(yōu)選長(zhǎng)徑比為2~5的納米金棒，特別優(yōu)選長(zhǎng)徑比為2~3的納米金棒。
5.一種如權(quán)利要求1~4任一項(xiàng)所述的金鈀雙金屬衛(wèi)星結(jié)構(gòu)組裝體的制備方法，其特征在于，所述方法包括將連接有巰基DNA的納米金顆粒與鈀離子接觸，通過(guò)所述鈀離子與所述巰基DNA的巰基絡(luò)合，再經(jīng)還原而形成納米鈀粒，從而得到所述金鈀雙金屬衛(wèi)星結(jié)構(gòu)組裝體。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的制備方法，其特征在于，所述方法包括如下步驟: (1)將兩條具有堿基互補(bǔ)配對(duì)關(guān)系的單鏈二硫鍵DNA通過(guò)還原劑分別還原為兩條單鏈巰基DNA ； (2)使其中一條單鏈巰基DNA與納米金顆粒反應(yīng)，生成帶有單鏈DNA的納米金顆粒，其中所述單鏈DNA與納米金顆粒通過(guò)巰基與金之間形成的共價(jià)鍵連接； (3)使所述帶有單鏈DNA的納米金顆粒與另一條單鏈巰基DNA發(fā)生退火雜交,生成帶有雙鏈巰基DNA的納米金顆粒，其中所述雙鏈巰基DNA的自由端帶有巰基； (4)將所述帶有雙鏈巰基DNA的納米金顆粒與含有鈀離子的溶液反應(yīng)，使鈀離子與所述雙鏈?zhǔn)杌鵇NA的自由端的疏基發(fā)生絡(luò)合反應(yīng)； (5)使用還原劑還原步驟(4)得到的絡(luò)合產(chǎn)物，形成納米鈀粒，從而得到所述金鈀雙金屬衛(wèi)星結(jié)構(gòu)組裝體。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的制備方法，其特征在于，所述步驟(I)的還原劑選自三(2-羧乙基)膦、巰基乙醇和二硫蘇糖醇中的一種或多種，優(yōu)選三(2-羧乙基)膦；優(yōu)選地，所述步驟(I)還原的時(shí)間為4~12h ; 優(yōu)選地，所述步驟(I)還原后，去除多余的還原劑得到純化的單鏈巰基DNA ； 優(yōu)選地，所述單鏈二硫鍵DNA的3’端或5’端、優(yōu)選3’端修飾有二硫鍵； 優(yōu)選地，所述步驟(2)的納米金顆粒的形狀選自棒狀、球形、錐形、三角形、圓盤(pán)形、星形和帶狀中的一種或多種，更優(yōu)選地，所述納米金顆粒為納米金棒； 優(yōu)選地，所述步驟(2)具體為:在反應(yīng)緩沖液中，將步驟(I)所得的一條單鏈巰基DNA與納米金棒混合均勻，在15~30°C下反應(yīng)，生成帶有單鏈DNA的納米金棒，其中所述單鏈DNA與納米金棒通過(guò)巰基與金之間形成的共價(jià)鍵連接； 優(yōu)選地，所述步驟(2)反應(yīng)時(shí)間為8~24h ; 優(yōu)選地，所述步驟(2)反應(yīng)后，離心、提純生成的帶有單鏈DNA的納米金棒； 優(yōu)選地，所述步驟(3)退火雜交為從45°C到25°C緩慢退火12~36h ； 優(yōu)選地，所述步驟(3)退火雜交后，離心、提純生成的帶有雙鏈巰基DNA的納米金棒。
8.根據(jù)權(quán)利要求6或7所述的制備方法，其特征在于，所述步驟(4)具體為:將步驟(3)生成的帶有雙鏈巰基DNA的納米金棒與鈀鹽溶液反應(yīng)，使鈀離子與巰基發(fā)生絡(luò)合反應(yīng)； 優(yōu)選地，所述鈀鹽溶液為醋酸鈀、氯化鈀和硫酸鈀溶液中的一種或多種的混合，優(yōu)選醋酸鈕溶液； 優(yōu)選地，所述醋酸鈀溶液.的濃度為2.5~IOmM ; 優(yōu)選地，所述步驟(4)反應(yīng)在搖床震蕩下，孵育4~12h ; 優(yōu)選地，所述步驟(4)反應(yīng)后，離心、提純生成的絡(luò)合產(chǎn)物； 優(yōu)選地，重復(fù)所述離心、提純的步驟2~3次； 優(yōu)選地，所述步驟(5)的還原劑選自硼氫化鈉、二甲胺硼烷、檸檬酸、檸檬酸鈉、抗壞血酸和抗壞血酸鈉中的一種或多種，優(yōu)選硼氫化鈉。
9.一種如權(quán)利要求1~4任一項(xiàng)所述的金鈀雙金屬衛(wèi)星結(jié)構(gòu)組裝體在目標(biāo)生化物質(zhì)的催化活性的檢測(cè)和/或光學(xué)傳感、化學(xué)傳感、生物傳感方面的應(yīng)用，優(yōu)選在單一組裝體的響應(yīng)信號(hào)的檢測(cè)中的應(yīng)用。
10.一種如權(quán)利要求1~4任一項(xiàng)所述的金鈀雙金屬衛(wèi)星結(jié)構(gòu)組裝體在氫氣檢測(cè)中的應(yīng)用，優(yōu)選利用光學(xué)傳感器進(jìn)行氫氣檢測(cè)中的應(yīng)用。
【文檔編號(hào)】B01J20/28GK103464108SQ201310412978
【公開(kāi)日】2013年12月25日 申請(qǐng)日期:2013年9月11日 優(yōu)先權(quán)日:2013年9月11日
【發(fā)明者】丁寶全, 李娜, 湛鵬飛, 石黨委, 申西波, 劉清, 宋晨, 王金業(yè) 申請(qǐng)人:國(guó)家納米科學(xué)中心