[发明专利]一种纳米金和λDNA链连接的自组装材料的制备方法

说明书

技术领域

一种纳米金和λDNA链连接的自组装材料的制备方法，属于材料化学技术领域。

背景技术

随着纳米技术向生命科学领域的不断渗透，利用纳米生物技术研究和解决其中的重大问题，推动纳米生物技术的发展，正成为当前一个重要的前沿领域之一。胶状的金纳米粒子(AuNPs)，由于其特殊的物理、化学性质和生物相容性，在生物电化学、材料学及生物医学等领域有很广泛的应用。

聚合酶链反应(PCR)是一种体外特定核酸序列扩增技术，是现代分子生物学的实验工作基础之一，在生命科学、遗传学和医学等领域发挥着重要作用。PCR通常在均一的溶液中进行，在固体界面上能否顺利进行PCR是一个具有探索性的课题。近来，Turner等人利用在微孔表面上的PCR检测了血色素基因的突变；Adessi等人研究了玻璃表面的PCR，探讨了研制DNA芯片的可能性；Lockley等人对在尼龙表面的PCR做了初步的探索。纳米粒子界面上的PCR还未见报道。如果在纳米粒子界面上能顺利进行PCR，可以大大拓宽PCR技术的应用范围，把均相体系中的PCR技术扩展到纳米粒子界面上。因此把引物连接在纳米粒子界面上，研究纳米粒子界面上的PCR是有意义的。本发明系统研究了金纳米粒子界面上的PCR。为了减小引物连接在纳米粒子界面上所产生的空间位阻，在纳米粒子和引物之间连接-(CH₂)₆-作为缓冲连接臂。通过Au-S键把5＇端修饰-SH-(CH₂)₆-的引物连接在金纳米粒子表面，采用质粒λDNA作为模板，用琼脂糖电泳和透射电子显微镜(TEM)等技术对PCR产物进行分析和检测，研究了引物浓度、退火温度和循环次数对PCR的影响。实验结果表明：把R、F两种引物连接在金纳米粒子界面上，能够顺利进行PCR，且金纳米粒子能被连接形成纳米粒子聚合体，由于DNA结构高温解链低温复性和碱基互补配对的性质，使得这种新型纳米材料成为一种具有温度可控性的自组装材料。

发明内容

本发明的目的是提供一种纳米金和λDNA链连接的自组装材料的制备方法，此种新型纳米自组装材料同时具有自组装性和温度可控性。

本发明的技术方案：一种纳米金和λDNA链连接的自组装材料的制备方法，步骤为：(1)胶体金的制备；(2)胶体金与上下游引物的偶联；(3)利用所制得的连金引物进行PCR，PCR产物进行琼脂糖电泳和TEM电镜扫描证明得到预期产物；

(1)胶体金的制备：利用Frens法制备15nm左右的胶体金。

所用的玻璃仪器都强酸浸泡，双蒸水清洗，烘箱烘干备用；制备时，向洁净的三角烧瓶中加入100mL质量浓度为0.01％的氯金酸和洁净的搅拌子，中速搅拌，加热至沸腾，保持5～6分钟，紧接着一次性加入质量浓度为1％的柠檬酸三钠溶液4mL，边加热边搅拌，溶液颜色从淡黄色依次变成浅蓝黑色，至深蓝黑色，最后变成酒红色，当颜色不再变化后再继续加热15分钟使反应充分完全；最后，在搅拌的条件下，溶液冷却至室温，定容到100mL，4℃保藏；

(2)胶体金与上、下游引物的偶联：将所制备的胶体金与引物F、R分别进行连接，得金纳米粒子-引物复合物，即AuNP-F及AuNP-R，处理后备用。

所用上、下游引物(由上海生工合成)为：

297bp-F：5’-GCAGTTGCCGTTTATCTCACC-3’，

297bp-R：5’-GGCATAGCGTCCTCACATTTC-3’，

将所制得的胶体金于11500rpm离心15min，弃上清，用灭菌水恢复至原体积的1/10，将上、下游引物浓度稀释至10um，以胶体金∶上下游引物R或F体积比1∶1的比例分别混合，超声10s左右，使之混合均匀，室温静置12h，向其中加入1M的NaCl，使体系中的NaCl浓度达到0.05M，继续室温静置12h，反应完毕，先用6500rpm离心15min，弃上清，然后加含0.1mol/LNaCl pH 7.0的磷酸盐缓冲溶液离心清洗，重复清洗多次除去未连接在金纳米粒子界面上的引物，最后用灭菌水定容至胶体金的体积待用，将引物连接在金纳米粒子表面，构成金纳米粒子-引物复合物，即AuNP-F及AuNP-R，4℃保藏备用；