[发明专利]一种金纳米粒子-石墨烯量子点手性二聚体的制备方法

说明书

一种金纳米粒子‑石墨烯量子点手性二聚体的制备方法，属于材料化学领域。本发明包括金纳米粒子和石墨烯量子点的合成，金纳米粒子和石墨烯量子点修饰互补的DNA分子，金纳米粒子和石墨烯量子点组装成二聚体结构，二聚体的透射电子显微镜表征和手性信号的测定。本发明提供了一种金纳米粒子和石墨烯量子点二聚体结构的制备方法，利用DNA互补杂交制备的二聚体结构均一，并通过圆二色光谱仪测得二聚体组装体具有稳定的手性信号。

技术领域

本发明属于材料化学领域，具体涉及一种金纳米粒子-石墨烯量子点手性二聚体的制备方法。

背景技术

石墨烯（Graphene）是一种由碳原子sp2杂化轨道组成六角型呈蜂巢晶格的平面薄膜，只有一个碳原子厚度的二维材料。因其具有独特的电学和光学性质, 在许多方面具有广阔的应用前景。但是石墨烯是一种零带隙的半导体，没有能带间隙，无法产生荧光，并且具有一定的细胞毒性，从而使得其在医药领域的应用受到诸多限制。石墨烯量子点是在石墨烯的基础上将尺寸缩小到纳米尺度形成的一种半导体量子点，其能够发射荧光并且细胞毒性较小，扩大了其应用范围。

石墨烯量子点具有大的比表面积、低生物毒性、良好的生物相容性、较强的荧光等特性，使得其在生物成像、生物传感器、药物运输等方面发挥了重大的作用。圆二色谱作为一种研究物质结构的重要的光谱性质，在纳米科学领域已开展了广泛的应用，如今已研究出多种不对称均质纳米结构以及异质纳米结构的组装体具有圆二色性，而石墨烯量子点和金纳米粒子组装成的异质不对称结构还未曾被研究。

发明内容

本发明的目的是提供一种具有手性活性的金纳米粒子-石墨烯量子点制备方法，制备出的二聚体组装体结构均一，圆二色信号稳定。

技术方案：本发明公开了一种金纳米粒子-石墨烯量子点手性二聚体的制备方法，包括18nm金纳米粒子的合成，5nm石墨烯量子点的合成，金纳米粒子和石墨烯量子点分别修饰互补的DNA分子，金纳米粒子和石墨烯量子点形成二聚体结构，二聚体的透射电子显微镜表征和手性信号的测定。

本发明所述的一种金纳米粒子-石墨烯量子点手性二聚体的制备方法中18nm金纳米粒子的合成步骤为：首先将200mL的锥形瓶用王水浸泡过夜，然后用超纯水清洗干净，加入95.5mL超纯水于锥形瓶中，再加入2.5mL质量浓度为0.4%的氯金酸溶液，将其置于加热磁力搅拌器上加热至沸腾，持续沸腾15min后，再在加热搅拌的状态下迅速加入2mL质量浓度为1%的柠檬酸三钠溶液，待溶液由无色变为酒红色后持续加热5min，停止加热后继续搅拌至溶液冷却至室温。

本发明所述的一种金纳米粒子-石墨烯量子点手性二聚体的制备方法中所述的5nm石墨烯量子点的合成步骤为：将氧化石墨烯在氮气保护的作用下300℃加热3h，从而得到热还原的石墨烯片，称取80mg石墨烯片加入到含有10mL浓H₂SO₄和30mL浓HNO₃的混合酸溶液中过夜超声，加入500mL的蒸馏水稀释，用0.22μm的微孔滤膜过滤除去酸溶液，再用蒸馏水清洗3次，最后将滤饼用50mL超纯水重悬，并用NaOH溶液调节pH至8.0，将其置于高压反应釜中，200℃的条件下加热反应12h，冷却至室温后，将溶液再次用0.22μm的微孔滤膜过滤除去大块的石墨烯片，收集滤液，将滤液避光条件下透析3次，从而得到石墨烯量子点溶液。

本发明所述的一种金纳米粒子-石墨烯量子点手性二聚体的制备方法中所述的金纳米粒子修饰DNA1的步骤为：将新合成的金纳米粒子在8000r/min的条件下离心7min，然后用pH7.2的0.01M PBS缓冲液将金纳米粒子进行重悬，并浓缩两倍，测得金纳米粒子的浓度为10nM，然后加入终浓度为30nM的DNA1，在室温下孵育6h后，将纳米粒子在7000r/min的条件下离心10min，去除上清，用pH8.0的0.01M TE缓冲液将纳米粒子进行重悬，得到DNA1修饰的金纳米粒子；

DNA1的序列为：5’-NH₂-AAAAAATGGCATGCC-3’。