[发明专利]一种DNA导向金纳米晶体及其制备方法与应用

说明书

本发明涉及一种DNA导向金纳米晶体的制备方法，该制备方法包括以下步骤：首先将DNA分子修饰于金纳米棒表面，制得金纳米棒/DNA复合物，然后在金纳米棒/DNA复合物的导向作用下，使四氯金酸和还原剂在溶液体系中发生原位还原反应生成金纳米晶体。本发明还涉及所述制备方法制得的DNA导向金纳米晶体，其表面等离子体共振最大吸收峰的位置在780nm可见光区域至1100nm第二红外区域内，本发明还涉及所述DNA导向金纳米晶体在恶性肿瘤光热治疗中的应用。相对于现有技术，本发明所述的DNA导向金纳米晶体的制备方法具有易于实现、制备成本低、可对金纳米晶体的形貌和性能进行调控的优点。

技术领域

本发明涉及纳米材料制备技术领域，特别是涉及一种DNA导向金纳米晶体及其制备方法与应用。

背景技术

近年来，利用脱氧核糖核酸(DNA)链调控金纳米粒子的组装从而生成形貌特殊同时具有优良性能的纳米材料成为纳米材料制备技术领域的一个重要方向。金纳米粒子因其自身优良的光、电、催化和生物相容性等性能，广泛应用于光谱、生物医学、环境和催化等领域。金纳米粒子性能好坏与粒子的形貌、表面粗糙度及尺寸大小等相关联，所以研究形状和尺寸可控金纳米粒子的制备一直是科研工作者们的一大工作重心。

研究发现，利用DNA链的支架作用，修饰有DNA的金纳米粒子可以通过原位还原的方式制备具有特定形貌结构和性能的金纳米材料。而且因为DNA本身是一类具有多有结构形态的分子，并且不同构型DNA也具有不同的刚性，所以可将DNA作为导向分子来调控产生的纳米颗粒的形貌，进而影响其性能。在现今谈癌色变的环境下，光热疗法相比于其他癌症治疗方式，如手术切除，放射治疗法，化学治疗等，具有易于操作，副作用小以及治疗周期较短等优势，因而受到广泛关注。具有等离子体激元特性的纳米材料，例如金纳米棒，因能将近红外区域的光转化成热量，可作为光热剂应用于光热治疗癌症的研究中，成为研究者们将纳米材料应用于癌症诊断治疗的首选。

为了能有更好的癌症诊断和治疗效果，研究者们试图通过多层修饰复合的方式来增强材料的光热转换效率，这无疑增加了合成难度和提高了制备成本。

关于一级结构DNA即单链DNA导向形成形貌特殊的纳米颗粒的制备方法已有不少文献报道，但是其他多种不同结构DNA导向形成形貌和性能可调控的金纳米晶体的制备方法的相关报道目前还不多见。

发明内容

基于此，本发明的第一目的在于，提供一种DNA导向金纳米晶体的制备方法，其具有易于实现、制备成本低、可对金纳米晶体的形貌和性能进行调控的优点。

本发明采取的技术方案如下：

一种DNA导向金纳米晶体的制备方法，包括以下步骤：首先将DNA分子修饰于金纳米棒表面，制得金纳米棒/DNA复合物，然后在金纳米棒/DNA复合物的导向作用下，使四氯金酸和还原剂在溶液体系中发生原位还原反应生成金纳米晶体。

本发明所述的制备方法将DNA分子修饰于金纳米棒表面，利用DNA链的导向作用，在金纳米棒的基础上通过原位还原的方式制备具有特定形貌结构和性能的金纳米晶体，能有效调控金纳米晶体的形貌，进而有目的地控制其性能特性。而且，相比于多层修饰复合制备金纳米材料的方法，所述制备方法具有易于操作和实现，简化制备流程，降低制备成本的优势，有利于促进光热治疗癌症的技术发展。

进一步地，所述DNA分子为一级结构单链型DNA分子、二级结构双链型DNA分子、发夹型DNA分子和三级结构Y型DNA分子中的任意一种或多种，且所述DNA分子为一端修饰有巯基(-SH)的DNA分子。

本发明所述的制备方法可采用不同构型的DNA分子作为导向分子，不同构型DNA也具有不同的刚性，实现对纳米颗粒形貌的有效调控，得到具备不同性能特性的金纳米晶体。

进一步地，所述金纳米棒的长径比为1～10，优选值为1～6。