[发明专利]正电性Ag@Au核壳结构纳米粒子在核酸酶活性检测中的应用

说明书

本发明提供了一种基于正电性Ag@Au核壳结构纳米粒子（(+)Ag@Au CSNPs）的核酸酶活性检测新方法。利用正电性Ag@Au核壳结构纳米粒子作为荧光淬灭和信号放大平台，荧光染料标记的DNA探针可通过静电作用吸附在(+)Ag@Au CSNPs表面，荧光淬灭。核酸酶加入导致DNA探针水解，荧光恢复，利用荧光信号强度与核酸酶浓度之间的线性关系实现定量检测。本发明制备的(+)Ag@Au CSNPs在含盐、蛋白质或金属离子的复杂体系中具有很高的稳定性，在均相体系可以实现“混合＋检测”的一步检测法，该方法具有良好的选择性，在生物分析和医疗诊断等领域具有潜在的应用价值。

技术领域

本发明涉及荧光探针领域，具体涉及一种正电性Ag@Au核壳结构纳米粒子在核酸酶活性检测中的应用。

背景技术

S1核酸酶是一种单链特异性核酸内切酶，能水解单链DNA或单链RNA中的磷酸二酯键，在DNA复制、重组、修复和分子克隆等生物过程中发挥着重要作用，其检测对医疗诊断、药物研发和生物传感领域具有重要作用。因此，迫切需要建立一种简单、快速、有效的核酸酶活性检测方法。现有的核酸酶活性检测方法主要有电化学、比色法、荧光法等。其中，荧光法由于快速、灵敏、选择性好、成本低和操作简便等内在优点受到了研究者广泛的关注，成为最有潜力的方法之一。

金纳米粒子（AuNPs）和银纳米粒子（AgNPs）作为常用的金属纳米粒子，由于稳定性好、独特的光电和催化性能，常用作荧光淬灭基团构建荧光传感器。其中，银纳米粒子消光系数高于同尺寸的金纳米粒子，可以与荧光染料发生更有效的能量转移，而金纳米粒子比银纳米粒子稳定性和生物相容性好，易于修饰DNA、RNA和蛋白质等生物分子。因此，研究人员提出了Ag@Au核壳复合金属纳米粒子，该类复合纳米粒子兼具银纳米粒子高的荧光淬灭能力和金纳米粒子好的生物相容性的优点，比单一的金属纳米粒子具有更强的光电催化性能和更大的比表面积，作为固定基质既能提高生物分子的固载量，又可以有效提高方法的灵敏度。然而，据我们所知，利用多功能复合金属纳米材料作为有效的荧光猝灭平台检测S1核酸酶活性的研究尚未见报道。

发明内容

本发明提出了一种正电性Ag@Au核壳结构纳米粒子（(+)Ag@Au CSNPs）在检测核酸酶活性中的应用，(+)Ag@Au CSNPs在含有盐、蛋白质或金属离子的复杂体系中具有很高的稳定性，在均相体系可以实现“混合＋检测”的一步检测模式。

实现本发明的技术方案是：

正电性Ag@Au核壳结构纳米粒子在核酸酶活性检测中的应用，其中正电性Ag@Au核壳结构纳米粒子简称为(+)Ag@Au CSNPs（带正电）。

利用(+)Ag@Au CSNPs的荧光淬灭和信号放大特性检测S1核酸酶活性。

将荧光染料（FAM）标记的DNA作为探针，通过静电作用吸附在Ag@Au核壳结构纳米粒子表面，(+)Ag@Au CSNPs能淬灭标记在单链DNA上荧光染料的荧光。

加入S1核酸酶后，DNA探针被水解成DNA片段并从正电性Ag@Au核壳结构纳米粒子表面脱附，荧光恢复。

荧光信号强度与核酸酶浓度在2.5×10^-4-3.0×10^-2 U/mL范围内呈良好的线性关系，检出限为6.0×10^-5 U/mL。

(+)Ag@Au核壳结构纳米粒子的制备如下：

（1）将新制备的5.0 mL、100 mM的NaBH₄加入到30 mL、5.0 mM AgNO₃溶液中，剧烈搅拌直至溶液颜色变为黄绿色，制得Ag纳米粒子溶液；