一种高稳定性和功能化的金纳米粒子的制备方法

摘要

一种高稳定性和功能化的金纳米粒子的制备方法，属于材料化学技术领域。本发明包括采用DNA辅助合成金纳米粒子，合成的金纳米粒子的耐盐实验，合成的金纳米粒子的表征，DNA在金纳米粒子表面的的生物识别；本发明利用三种不同长度及四种不同类型的DNA，采用柠檬酸三钠还原氯金酸进行金纳米粒子的辅助合成。通过电镜进行表征得出12个碱基的DNA能够辅助合成出均匀的球形的金纳米粒子，尤其是12-G辅助合成的金纳米粒子的形状规则、粒径均一。通过对合成出来的金纳米粒子的耐盐性试验得出此种金纳米粒子的耐盐效果可以提高20倍。并且此种金纳米粒子能够对FAM-DNA的荧光进行增强。此种金纳米粒子期望能够在纳米医药和纳米器件的制备上有良好的应用。

主权项

一种高稳定性和功能化的金纳米粒子的制备方法，其特征在于采用DNA辅助合成金纳米粒子，合成的DNA‑金纳米粒子的耐盐实验，合成的DNA‑金纳米粒子的表征，DNA在金纳米粒子表面的生物识别；工艺为：(1)DNA辅助合成金纳米粒子：采用三种不同长度及四种不同序列的DNA辅助柠檬酸三钠还原氯金酸合成出DNA‑金纳米粒子，所用的DNA为下列的DNA之一：编号          序列(5’‑3’)        长度1             dATP                12             dTTP                13             dCTP                14             dGTP                15             AAAAAA              66             TTTTTT              67             CCCCCC              68             GGGGGG              69             AAAAAAAAAAAA        1210            TTTTTTTTTTTT        1211            CCCCCCCCCCCC        1212            GGGGGGGGGGGG        12洁净的玻璃瓶中加入1.9mL的Milli‑Q超纯水，而后加入0.1mL的5mM氯金酸溶液，37℃混匀，然后分别加20μL的50μM的上述不同长度及不同序列的DNA中的一种DNA到这个混合体系中，37℃搅拌混匀15min，而后在搅拌的条件下快速加入40μL的质量浓度1％新配制的柠檬酸三钠溶液，此混合体系随后在37℃搅拌反应12小时，溶液颜色从淡黄色变成红色，反应得到的DNA‑金纳米粒子分散液4℃保藏；(2)普通的柠檬酸三钠保护的金纳米粒子的合成：洁净的三角烧瓶中加入95mL的Milli‑Q超纯水，而后加入5mL的5mM氯金酸溶液，加热，煮沸，紧接着加入2.5mL质量浓度1％新配制的柠檬酸三钠溶液，边加热边搅拌，溶液颜色从淡黄色变成红色，反应持续6‑8min以使柠檬酸三钠完全沉降，最后，金纳米粒子分散液冷却至室温，用Milli‑Q超纯水定容到100mL，4℃保藏；(3)合成出的DNA‑金纳米粒子的表征：采用电镜和动态光散射仪对步骤(1)合成出的DNA‑金纳米粒子进行表征，取1mL步骤(1)合成出的DNA‑金纳米粒子分散液采用10000转/min，离心15min，弃上清，将沉淀分散在1mL的Milli‑Q的超纯水中，此过程需要重复两次以便对合成的DNA‑金纳米粒子进行清洗，去除杂质；取7μL清洗后分散在1mL的Milli‑Q超纯水中的DNA‑金纳米粒子样品滴加到碳膜支持的铜网上，在红外灯下进行干燥，投射电镜采用JEOL JEM‑2100型号的电镜，其加速电压为200kV；将100μL清洗后的DNA‑金纳米粒子分散液和900μL的Milli‑Q超纯水进行混合加入到比色皿中，25℃平衡2min，而后进行动态光散射仪测定，重复三次取平均值；(4)合成出的DNA‑金纳米粒子的耐盐实验：采用步骤(1)合成出的DNA‑金纳米粒子在不同的盐浓度中进行聚集程度的实验，此时的盐选用氯化钠；取100μL步骤(1)合成出的DNA‑金纳米粒子分散液采用10000转/min，离心15分钟，弃上清，将沉淀分散在100μL的Milli‑Q的超纯水中，此过程需要重复两次以便对合成的DNA‑金纳米粒子进行清洗，去除杂质，DNA‑金纳米粒子分散在不同浓度的氯化钠溶液中，氯化钠浓度分别为0、10mM、20mM、30mM、50mM、100mM、200mM、400mM、1M，每个浓度下重复三遍，溶液的颜色在DNA‑金纳米粒子分散在各个不同浓度的氯化钠溶液10min后进行记录；(5)DNA在金纳米粒子表面的生物识别：采用互补DNA诱导步骤(1)合成出的DNA‑金纳米粒子聚集，及步骤(1)合成出的DNA‑金纳米粒子对FAM‑DNA的荧光实验进行DNA在金纳米粒子表面的生物识别；1)互补DNA诱导DNA‑金纳米粒子聚集取100μL步骤(1)合成出来的DNA‑金纳米粒子分散液采用10000转/min，离心15min，弃上清，将沉淀分散在30μL的pH 8.0、含0.01M Tris‑HCl和0.13MNaCl的杂交缓冲液中，此过程需要重复两次以便对合成的DNA‑金纳米粒子进行清洗，去除杂质；再将20μL的10μM的与步骤(1)合成出的DNA‑金纳米粒子表面的DNA互补的二倍长度的DNA加入到该体系中，室温反应12小时，对其进行制备铜网，进行投射电镜表征；2)金纳米粒子对FAM‑DNA的荧光实验取100μL步骤(1)合成出的DNA‑金纳米粒子分散液采用10000转/min，离心15min，弃上清，将沉淀分散在30μL的pH 8.0、含0.01M Tris‑HCl和0.13MNaCl的杂交缓冲液中，此过程需要重复两次以便对合成的DNA‑金纳米粒子进行清洗，去除杂质；再将20μL的10μM的与步骤(1)合成出来的DNA‑金纳米粒子表面的DNA互补的FAM‑DNA加入到该体系中，避光反应12小时，此溶液和970μL的杂交缓冲液进行混合，采用F‑7000FL 220‑240荧光光谱仪对荧光光谱和荧光强度进行鉴定，重复三遍，采用490nm的光进行激发。