[发明专利]一种核酸适配体修饰金纳米星的制备方法及应用

说明书

技术领域

本发明涉及功能性纳米生物材料领域，具体涉及一种核酸适配体修饰金纳米星的制备方法及应用。

背景技术

农药在农业生产中扮演着重要角色，合理的使用可以有效地控制害虫，消灭杂草，提高作物产量；但是，乱用与滥用农药对生态环境和人类健康带来诸多危害。近年来，消费者在购买水果蔬菜等农产品时最关心的食品安全问题就是农药残留，因此，以农药残留允许量标准为限值对食品进行农药残留的监督和检测对保障我国食品安全具有重要意义。

现有技术中，农药残留量的检测方法主要有气相色谱法、液相色谱法及气相色谱/质谱法等，这些方法检测结果准确可靠，但仪器价格昂贵，检测成本高，样品前处理复杂，难以实现现场检测，从而实际应用难于推广。

金纳米材料是一种吸附能力强、定向能力好、生物相容性好、形态可塑性强的纳米材料，常见的金纳米颗粒形态包括金纳米颗粒、金纳米棒、金纳米簇和金纳米星等。其中，金纳米星是一种具有尖端结构的多分支纳米颗粒，因其合成方便、光热转换效率高、表面增强拉面效应高而受到广泛关注，但有关金纳米星的表面修饰及其在农药残留量检测的生物传感器领域的应用尚未见报道。

综上所述，在现有检测理论及研究成果的基础上，克服现有农药残留量检测方法中所存在的缺陷，综合利用金纳米星的特殊结构和优异性能，建立一种核酸适配体修饰金纳米星的制备方法，并将其应用到农药残留量检测的生物传感器领域是目前急需解决的关键技术问题。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供了一种核酸适配体修饰金纳米星的制备方法及应用。

根据本发明一方面提供了一种核酸适配体修饰金纳米星的制备方法，包括：依次将dATP溶液和十二烷基硫酸钠溶液加入到金纳米星溶液中震荡孵育，随后分多次间隔加入氯化钠溶液调整溶液的离子强度，再加入巯基修饰的核酸适配体孵育修饰，最后离心获得核酸适配体修饰金纳米星沉淀。

通过加入dATP溶液震荡孵育，能有效减少非特异性吸附；通过加入十二烷基硫酸钠溶液震荡孵育，极大地促进了DNA与蛋白质的分离。

在上述技术方案中，所述制备方法还包括核酸适配体修饰金纳米星的后处理，具体包括：用pH值为7.2～7.4的PBS溶液重复洗涤核酸适配体修饰金纳米星沉淀2-4次，去除未修饰成功的核酸适配体，最后将沉淀溶于含磷酸钠、牛血清白蛋白、吐温和蔗糖的复溶液中保存。

具体地，采用所述pH值为7.2～7.4的PBS重复洗涤核酸适配体修饰金纳米星，一方面可以提供合适的离子强度，另一方面，有利于保持核酸适配体修饰的金纳米星的稳定性；此外，如果洗涤次数过少，会带来非特异性吸附，而洗涤次数过多，会让核酸适配体修饰的金纳米星降低活性，综合考虑，选择洗涤的次数为2-4次。

在上述技术方案中，所述dATP溶液的浓度为80-120nmol/L，所述dATP溶液的孵育时间为16-24min；优选地，dATP溶液的浓度为100nmol/L，孵育时间为20min。

具体地，综合考虑药品的过量浪费和修饰效果，选择dATP溶液的浓度为80-120nmol/L，若dATP溶液过低，金纳米星的表面修饰不完全而导致非特异性吸附和灵敏度不足；综合考虑孵育反应的效果和反应时间过短导致的非特异性吸附和灵敏度不足，选择孵育时间为16-24min。

在上述技术方案中，所述十二烷基硫酸钠溶液的浓度为(0.8-1.2)wt％，所述十二烷基硫酸钠溶液的孵育时间为8-12min；优选地，十二烷基硫酸钠溶液的浓度为1wt％，孵育时间为10min。

具体地，综合考虑药品的过量浪费和修饰效果，以及非特异性吸附和灵敏度，选择十二烷基硫酸钠溶液的浓度和孵育时间分别为(0.8-1.2)wt％和8-12min。

在上述技术方案中，所述氯化钠溶液的浓度为0.8-1.2mol/L，加入次数为4-7次，间隔时间为15-25min；优选地，氯化钠溶液的浓度为1mol/L，加入次数为5次，间隔时间为20min。

在上述技术方案中，所述核酸适配体孵育修饰的孵育温度为55-65℃，孵育时间为2.5-3.5h；优选地，孵育温度为60℃，孵育时间为3h。

在核酸适配体孵育修饰的过程中，孵育温度过高会造成核酸适配体修饰的金纳米星降低活性，温度过低会因表面修饰不完全而导致非特异性吸附和灵敏度不足；孵育时间过短会因反应不充分而导致非特异性吸附，但孵育时间过长对孵育反应的效果没有进一步提升。