[发明专利]一种核酸功能化MOF材料及其制备和应用

说明书

本发明属于纳米材料和生物传感领域，具体涉及一种核酸功能化MOF材料的制备及其应用。本发明以2‑氨基‑4,4'‑联苯二羧酸和ZrClsubgt;4/subgt;水热反应生成UiO‑67‑NHsubgt;2/subgt;，将带有羧基的单链DNA通过酰胺反应连接到其表面，通过适配体链与单链DNA部分杂交，将荧光染料包裹在MOF中，形成核酸功能化的MOF材料，发现制备的核酸功能化MOF具有优异的刺激响应释放性能。本发明制备的核酸功能化MOF具有良好的稳定性、生物相容性，在药物传递、生物传感方面具有广阔的应用前景。

技术领域

本发明属于纳米材料和生物传感领域，具体涉及一种核酸功能化MOF材料及其制备和应用。

背景技术

分子诊断是预防、识别和治疗多种疾病的基本工具，并且诊断过程是有效治疗各种疾病的基础。因此，开发强大的诊断工具是至关重要的。到目前为止，磁性纳米粒子、量子点和金纳米粒子等各种纳米材料已经被用作生物传感结构的信号传感器。这些生物传感器的优势包括强信号强度、多种有效的信号机制和纳米粒子的可转换光学特性，使分子检测成为可能。

金属有机骨架材料(Metal-organic frameworks,MOF)以其超高的表面积、独特的孔隙率、化学稳定性和生物降解性在生物医学领域得到了广泛的应用。

然而，作为封装信号分子的支持平台，MOF通常面临响应过程耗时和负载能力低的问题，限制了MOF的应用。

发明内容

本发明的目的在于针对目前现有的技术问题，提供一种核酸功能化MOF材料的制备及其应用。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案为：

一种核酸功能化MOF材料，核酸功能化MOF材料为MOF与包裹荧光染料的核酸适体相连接；其中，核酸适体中含有与待检测蛋白相匹配的适配体。

所述核酸功能化MOF材料为氨基化的MOF材料与带有羧基的单链DNA通过酰胺反应连接到其表面，再将荧光染料和与待检测样品的适配体链与前述带有羧基的单链DNA部分杂交，将荧光染料包裹在MOF中。

一种核酸功能化MOF材料的制备方法，氨基化的MOF与带有羧基的单链DNA通过酰胺反应连接，再将荧光染料和与待检测样品的适配体链与前述带有羧基的单链DNA部分杂交，将荧光染料包裹在MOF中。

所述核酸功能化MOF材料为以2-氨基-4,4'-联苯二羧酸和ZrCl₄水热反应生成UiO-67-NH₂，将单链DNA连接在UiO-67-NH₂表面，再通过与待测样品的匹配的适配体链将荧光分子固定在MOF材料中。

所述2-氨基-4,4'-联苯二羧酸和ZrCl₄的摩尔比为4:3；所述水热反应温度为100-110℃水热反应23-25小时。

所述适配体链为目标分子的适配体链，单链DNA为适配体链的补链。

一种所述核酸功能化MOF材料的应用，所述材料在分子快速诊断中的应用。

所述材料和核酸外切酶I在缓冲液中组装为生物检测器体系在分子快速诊断中的应用。

一种快速检测生物靶标的方法，将所述材料和核酸外切酶I在缓冲液中组装为生物检测器体系，而后加入至待检测样品溶液中，而后定量和/或定性检测生物靶标；其中，检测器体系中所述材料终浓度为25-30μg mL^-1，核酸外切酶I终浓度为40-50U mL^-1。

所述缓冲液可为磷酸盐缓冲液(PBS)，HEPES缓冲液，Tris-HCl缓冲液等。