[发明专利]一种新的纳米金复合物及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属于新型材料合成技术领域，涉及一种新型快速高产率制备定量DNA结合纳米金的方法。

背景技术

纳米金是一种常用的纳米材料，为了更好的发挥其功能，常用一些功能分子特异性的结合在纳米金的表面，形成纳米金复合物。纳米金复合物被广泛应用于生物分析、生物成像和生物制药以及自组装领域。尽管已经取得了一定的成果，但有一个问题不容忽视，那就是在这些应用中，每个纳米金上结合的DNA等功能性分子的个数是不固定的，这种不精确性对推动本领域的进一步发展带来了很大的不确定性。

为了克服这种不确定性，可以制取定量DNA结合的金纳米粒子复合物。这种复合物表面上结合的DNA条数是固定的，比如全是一条，或者两条。目前常用的定量结合纳米金的方法是通过控制计量比控制并纯化得到固定巯基DNA条数结合的纳米金复合物。然而用这种方法产率低，耗时耗力，造成了原料的极大浪费，很大的限制了该方法的进一步应用。也有人通过利用位阻的方式提高了单结合纳米金复合物的效率到70％，但是这种方法缺乏通用性，而且需要复杂繁琐的操作过程。

因此，本领域迫切需要开发一种新型的制备定量DNA结合纳米金的方法，通过该方法能快速的将功能DNA分子高效定量的连接到纳米金颗粒上，从而实现纳米金表面功能分子的定量结合，提高纳米构筑的精确性。

发明内容

本发明提供了一种快速、定量组装纳米金复合物的方法及采用该方法制备的纳米金复合物。

本发明第一方面，提供了一种嵌段核酸群，所述的嵌段核酸群含有≥10³个嵌段核酸，

其中，所述的嵌段核酸具有式I所示的结构：

X-Y-Z式I，

X为富含腺嘌呤的结合核酸区，其中，所述结合核酸区中腺嘌呤的含量(A％)≥80％，较佳地≥90％，更佳地为100％，且所述的结合核酸区的长度为40-100bp，较佳地50-80bp；

Y为无或长度为1-20bp的连接序列；

Z为功能核酸区；

且≥80％、较佳地≥90％的所述嵌段核酸的结合核酸区X中腺嘌呤的数量相同。

在另一优选例中，所述的嵌段核酸为单链核酸、双链核酸或单/双链杂合核酸。

在另一优选例中，所述的功能核酸区为具有杂交连接功能或载带功能的核酸序列。

在另一优选例中，所述的功能核酸区包括探针结合序列、基因编码序列。

在另一优选例中，所述的结合核酸区含有长度为40、45、50、55、60、65、70、75、80、85、90、95或100bp的腺嘌呤。

在另一优选例中，所述的连接序列含有任意的核苷酸序列、barcode序列、和/或标签序列。

本发明第二方面，提供了一种纳米金复合物，所述的纳米金复合物由(a)纳米金粒子、和(b)分别与纳米金粒子结合的本发明第一方面所述嵌段核酸群中的嵌段核酸组成，且所述的纳米金复合物上所结合的嵌段核酸数量与所述嵌段核酸中的腺嘌呤数量呈负相关。

在另一优选例中，所述的纳米金复合物上的腺嘌呤平均结合长度为40-80bp/314nm²。

在另一优选例中，当pH值为3.1、且所述嵌段核酸中的腺嘌呤长度为80bp时，至少90％以上纳米金复合物结合了一条所述嵌段核酸。

本发明第三反面，提供了一种纳米金体系，所述的纳米金体系含有本发明第三方面所述的纳米金复合物。

在另一优选例中，所述的纳米金体系为液体或固体。

在另一优选例中，所述纳米金体系中至少80％、较佳地至少90％的纳米金粒子结合有单个本发明第一方面所述的嵌段核酸。

在另一优选例中，所述的纳米金体系至少具有以下一个或多个特征：

(i)所述纳米金体系中至少30％，较佳地至少50％，更佳地至少80％的纳米金粒子的粒径相同；

(ii)所述的纳米金粒子的粒径为5-200nm，较佳地为5-100nm，更佳地为5-50nm；

(iii)所述的纳米金体系中纳米金复合物的平均结合度为0.8-3条(较佳地1-2条)嵌段核酸/个纳米金粒子(按10nm粒子计)、或0.1-3条(较佳地1-2条)嵌段核酸/314nm²(注：按10nm粒子的表面积计算)；