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一种基于手性四面体构象改变对目标DNA浓度进行检测的方法

发布时间: 2022-05-16

基本信息

合作方式： 技术转让
成果类型： 发明专利
行业领域：
其他
成果介绍
  • 1.一种基于手性四面体构象改变对目标DNA浓度进行检测的方法，其特征在于：包括不同尺寸金纳米粒子的合成、金纳米粒子修饰辅助DNA、手性四面体的组装以及目标DNA手性传感器的构建； 检测的目标DNA为：5’- GGC GAA CTG GTC CCG TCT ACT TAC CGA AAC GCG CAC CTG AGA CCT TCT AAT AGG GAA AGC CGT AAT GTG CAT GTA TCT CCA GGC AAA -3’； 步骤为： （1）30nm金纳米粒子Au1的合成 30nm金纳米粒子用柠檬酸三纳沸水中还原氯金酸法合成； （2）10nm金纳米粒子Au2的合成 10nm金纳米粒子采用两步法合成； （3）钾盐包裹金纳米粒子 步骤（1）合成的30nm金纳米粒子Au1及步骤（2）合成的10nm金纳米粒子Au2分别用二水合双(对-磺酰苯基)苯基膦化二钾盐溶液进行包裹使得在***浓度NaCl溶液中稳定存在，从而提高DNA的组装效率； （4）金纳米粒子和辅助DNA偶联 所用的辅助DNA共有四种：DNA1，DNA2，DNA3，DNA4；DNA1为与待测浓度的目标DNA完全互补，DNA2，DNA3，DNA4为依据目标DNA而专门设计； DNA1：5’- TTT GCC TGG AGA TAC ATG CAC ATT ACG GCT TTC CCT ATT AGA AGG TCT CAG GTG CGC GTT TCG GTA AGT AGA CGG GAC CAG TTC GCC -3’； DNA2：5’- TTT CGC GCA CCT GAG ACC TTC TAA TAG GGT TTG CGA CAG TCG TTC AAC TAG AAT GCC CTT TGG GCT GTT CCG GGT GTG GCT CGT CGG -3’； DNA3：5’- TTT GGC CGA GGA CTC CTG CTC CGC TGC GGT TTG GCG AAC TGG TCC CGT CTA CTT ACC GTT TCC GAC GAG CCA CAC CCG GAA CAG CCC -3’； DNA4：5’- TTT GCC GTA ATG TGC ATG TAT CTC CAG GCT TTC CGC AGC GGA GCA GGA GTC CTC GGC CTT TGG GCA TTC TAG TTG AAC GAC TGT CGC -3’； 将步骤（3）钾盐包裹的Au1和Au2通过巯基与辅助DNA进行偶联，形成四种不同的金纳米粒子-DNA复合物：Au1-DNA1，Au2-DNA2，Au2-DNA3，Au2-DNA4； （5）手性四面体结构的组装 将步骤（4）组装的四种金纳米粒子-DNA复合物等摩尔浓度混合，组装手性四面体结构，并对此结构进行表征； （6）利用圆二色信号对手性四面体检测目标DNA。
  • 2.根据权利要求1所述的基于手性四面体构象改变对目标DNA浓度进行检测的方法，其特征在于： （1）30nm金纳米粒子Au1的合成 30nm金纳米粒子Au1的合成方法为：洁净的三口烧瓶中加入***超纯水，再加入*** ***%氯金酸溶液，搅拌并加热至沸腾，7-8分钟后快速加入*** 1%柠檬酸三钠溶液，溶液从无色变为红色后，停止加热，继续搅拌15分钟；透射电镜显示平均粒径为30nm； （2）10nm金纳米粒子Au2的合成 10nm金纳米粒子Au2的合成方法为：洁净的三口烧瓶中加入79mL超纯水和1mL 1%氯金酸作为A液；另取一洁净的小瓶子，加入4mL 1%柠檬酸三钠，*** 1%单宁酸，*** 25mM碳酸钾，***超纯水作为B液；A、B液均加热到60℃，然后在高速搅拌下将B液迅速加入A液中，混合液在60℃下继续搅拌30分钟到形成深红色溶液，然后将溶液加热回流2分钟形成亮红色溶液，最后冷却到室温形成柠檬酸稳定的金纳米粒子，透射电镜显示平均粒径为10nm； （3）钾盐包裹金纳米粒子 分别取步骤（1）制备的30nm金纳米粒子Au1及步骤（2）制备的10nm金纳米粒子Au2各自取10mL 50nM分别置于甲瓶及乙瓶中，甲瓶加入5μL 10 mg/mL及乙瓶加入5μL 20mg/mL的二水合双(对-磺酰苯基)苯基膦化二钾盐溶液，室温震荡反应10小时；各自用6000r/min及13000r/min，离心10分钟后去除上清液，加水恢复到原体积； （4）金纳米粒子和辅助DNA偶联 步骤（3）制备的钾盐包裹的两种金纳米粒子Au1 及Au2，分别取一份50μL 30nm金纳米粒子Au1于1号PCR管中，分别取三份50μL 10nm金纳米粒子Au2于2，3及4号PCR管中，向4个管中依序各自加入1μL 10μM的DNA1，DNA2，DNA3及DNA4，混匀后，向各体系中加入 5μL 5×tris-硼酸缓冲液和***μL 1M NaCl溶液，室温振摇反应2小时；Au1-DNA1用6000r/min离心10分钟， Au2-DNA2，Au2-DNA3及Au2-DNA4 用13000r/min 离心10分钟，，去除上清液，沉淀加水稀释至原体积5倍； （5）手性四面体结构的组装 步骤（4）制备的四种金纳米粒子-DNA的复合物：Au1-DNA1，Au2-DNA2，Au2-DNA3，Au2-DNA4，各取40μL混合于PCR管中，加入4μL 1M NaCl溶液，室温反应过夜，形成手性四面体结构，这种手性四面体结构，因为引入了大尺寸、非球形的金纳米粒子，增加了结构的不对称性，所以在523nm处有很强的圆二色信号； （6）利用圆二色信号对手性四面体检测目标DNA 在步骤（5）的制备过程中加入与DNA1完全互补的目标DNA，此时，目标DNA会与Au1-DNA1互补杂交，其他三种金纳米粒子-DNA复合物Au2-DNA2，Au2-DNA3，Au2-DNA4组装形成10nm金的三聚体结构，此时手性四面体在523nm处的特征圆二色信号发生减弱；根据523nm处圆二色信号的比值与目标DNA的浓度建立标准曲线。
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