[发明专利]多组分纳米颗粒簇的构建方法

说明书

本发明提供了一种所述多组分纳米颗粒簇的构建方法，包括以下步骤：分别提供N种锌指蛋白、N种蛋白标签和M种纳米颗粒；将一种所述纳米颗粒与至少一种所述蛋白标签交联，且一种蛋白标签只交联一种纳米颗粒，获取N种纳米颗粒/蛋白标签复合体；按唯一配对的关系将一种所述锌指蛋白与一种配体交联，获取N种锌指蛋白/配体复合体；提供核苷酸序列，将所述核苷酸序列与所述N种纳米颗粒/蛋白标签复合体、N种锌指蛋白/配体复合体混合并孵育，形成核苷酸序列‑锌指蛋白‑蛋白标签‑纳米颗粒的连接体系，分离后收集得到的纳米颗粒簇，其中，所述核苷酸序列中的碱基按照预设的纳米颗粒簇中锌指蛋白的排列顺序设定。

技术领域

本发明属于纳米颗粒簇技术领域，尤其涉及一种多组分纳米颗粒簇的构建方法。

背景技术

纳米颗粒簇是纳米颗粒通过特殊相互作用形成的特定组成或排列，可以对纳米颗粒在光、电、磁学上的优异性能进行更好地整合与增强，进而显示出优于纳米颗粒简单聚集时的性质。特别由于纳米颗粒簇可被修饰更多的识别单元，在靶向定位、快速富集上优势明显，另外，其良好的结构稳定性和低血液弥散性可有效提高信噪比，在生化传感、生物标记、医学影像等领域拥有广泛的应用价值。

目前，纳米颗粒簇多采用小分子作为媒介制备，如Kumacheva等人在金纳米棒的宽部修饰巯基化聚苯乙烯分子，通过其在不良溶剂中自发减小表面能的行为，形成金纳米棒首尾相接，并可获得金纳米棒与钯纳米棒交错相接的线型结构。Sailor和Karathanasis等人分别利用葡聚糖的自组装和巯基-氨基间的化学反应，构建了蠕虫状的磁性纳米颗粒簇，其在针对肿瘤的化学治疗中拥有良好的载药能力。然而小分子媒介法官能团反应时，在不同部位存在随机性，因而难以精准控制纳米颗粒簇结构的大小或形状，增加了实际应用中的不确定性。

近年来，研究人员借鉴自然界中生物的进化结构，提出一种利用模板核酸引导纳米粒子排列成线型颗粒簇的新思路。复旦大学陈道勇教授课题组利用氨基修饰的纳米金，与带负电荷的DNA磷酸骨架相结合形成纳米金颗粒簇；Hughes等人则在DNA上通过胸腺嘧啶绑定生物素分子，形成链霉亲和素-量子点复合物沿DNA纳米管排列；此外，Liedl、Gang等人通过碱基互补，将修饰有单链核酸的纳米粒子与其互补单链核酸结合而形成纳米颗粒簇。韩国科学技术学院与中科院深圳先进技术研究院的研究人员曾通过在双链核酸中插入生物素(biotin)化的锌指蛋白，获得带有生物素活性的核酸模板。该核酸模板可与修饰有链霉亲和素(SA)的磁性纳米粒子高特异结合，有效引导磁性纳米粒子沿核酸骨架的有序排列。但是，由于核酸链与纳米颗粒之间是基于二者之间4:1的结合，而单颗纳米颗粒上常带有多个链霉亲和素，容易出现一个纳米颗粒连接多条模板核酸，或者多个纳米颗粒连接多条模板核酸的交联现象，产生尺寸难以控制的核酸缠绕纳米颗粒的网状结构，大大影响了目标纳米颗粒簇的产率。目前只能通过提高纳米颗粒的投料倍数和对产物多次高速离心才能获得目标形态的纳米颗粒簇。交联容易引起纳米颗粒团聚，降低其稳定性，而在生物医学成像分析中，不规则的复杂交联结构会影响信号的分布，造成对信号的错误解析。此外，单一的结合方式只能获得单一组分的纳米颗粒簇。

发明内容

本发明的目的在于提供一种多组分纳米颗粒簇的构建方法，旨在解决现有技术只能构建获得单一组分的纳米颗粒簇的问题。

为实现上述发明目的，本发明采用的技术方案如下：

本发明提供一种纳米颗粒簇的构建方法，所述纳米颗粒簇为多组分纳米颗粒簇，且所述多组分纳米颗粒簇的构建方法，包括以下步骤：

分别提供N种锌指蛋白、M种纳米颗粒、N种蛋白标签以及用于识别不同所述蛋白标签的N种配体，其中，一种所述配体唯一识别一种对应的所述蛋白标签；N为大于等于2的正整数，M为大于等于2的正整数，且M小于等于N；

将一种所述纳米颗粒与至少一种所述蛋白标签交联，且一种蛋白标签只交联一种纳米颗粒，获取N种纳米颗粒/蛋白标签复合体；按唯一配对的关系将一种所述锌指蛋白与一种配体交联，获取N种锌指蛋白/配体复合体；