[发明专利]等离子激元棒球“玉米”结构的可控组装方法

说明书

本发明具体涉及等离子激元棒球“玉米”结构的可控组装方法，属于纳米材料领域。

背景技术

贵金属纳米颗粒(Au、Ag、Cu等)表现出独特且强烈的等离子体共振光谱吸收带，通常情况下这个吸收带在普通金属的光谱中是不存在的。因此人们常常利用贵金属纳米颗粒的表面等离子共振光谱直接观察单个金纳米颗粒表面的电荷分布改变，进而监测化学反应、吸附、表面沉积等动力学过程。近年来，对于贵金属纳米材料的研究取得了长足的进步，其中研究最为广泛是金纳米棒和金纳米颗粒。金纳米棒具有独特的表面等离子体共振特性、良好的稳定性、特有的各向异性和生物相容性等特点，是一种优异的贵金属纳米材料，因而在生物传感、医学成像、癌症治疗、药物传输以及光电子器件开发等生物医学领域引起了广泛关注。

生物素－亲合素系统(Biotin-Avidin—System，BAS)是70年代末发展起来的一种新型生物反应放大系统。随着各种生物素衍生物的问世，BAS很快被广泛应用于医学各领域。近年大量研究证实，生物素—亲合素系统几乎可与目前研究成功的各种标记物结合。生物素与亲和素之间高亲合力的牢固结合以及多级放大效应，使BAS免疫标记和有关示踪分析更加灵敏。它已成为目前广泛用于微量抗原、抗体定性、定量检测及定位观察研究的新技术。

目前，关于金纳米棒的研究越来多，然而，要将金纳米棒在生物医学领域实现实际的应用，需要进一步将金纳米棒进行一维(1D)、二维(2D)或三维(3D)的有序组装，构建出功能化的纳米组装体。金纳米棒的可控、有序自组装已经成为贵金属纳米材料研究的热点之一，而且也将成为未来纳米材料发展的重要方向之一。目前研究最多的是关于金纳米棒与金纳米棒的自组装，相比而言，将金纳米棒与金纳米颗粒进行组装，可以协同金纳米棒和金纳米颗粒的优良性质，放大它们的应用。金纳米棒和金纳米颗粒的组装可以通过静电作用或共价偶联；通过核酸分子的杂交；通过抗体和抗原的相互识别作用；通过链霉亲和素和生物素特异性识别等。链霉亲和素和生物素反应是一种生物识别反应，生物素与亲和素间的作用是目前已知强度最高的非共价作用，亲和常数(K)为10¹⁵mol/L，比抗原与抗体间的亲和力至少高1万倍。相比于其他组装方法，链霉亲和素和生物素特异性识别具有高度特异性，高度灵敏性，稳定性好，不受试剂浓度、PH环境、抑或蛋白变性剂等有机溶剂影响等优点，所以通过链霉亲和素和生物素特异性识别可以将金纳米棒和金纳米颗粒定向组装成特定的结构。

发明内容

本发明在于提供一种等离子激元棒球“玉米”结构的可控组装方法。

本发明技术方案如下：

1、等离子激元棒球“玉米”结构的可控组装方法，采取以下步骤进行组装：

步骤1.制备金纳米棒溶液：

(1).金纳米棒的合成：在烧杯中加入40mL 0.1M十六烷基三甲基溴化铵溶液、2.0mL 0.01M HAuCl₄溶液和50μL～500μL 0.01MAgNO₃溶液，缓慢搅拌使其混合均匀；然后加入1M盐酸至pH为1～2；之后加入100μL～500μL 0.01M还原剂抗坏血酸AA，搅拌均匀后，加入50μL～500μL现制备的稀释5倍的3～5nm金种子溶液，搅拌2min后，室温静置2～12h；

(2).将上述(1)得到的金纳米棒进行离心纯化：首先，用低速进行离心，弃掉下层的大颗粒得到上清液；然后进行高速离心，留下层沉淀，最后，加入超纯水至原来体积；

步骤2.制备金纳米颗粒溶液:

50mL 0.001～0.1％的氯金酸在150℃油浴锅中煮沸，加入5mL 40mM的柠檬酸钠溶液，煮沸，大力搅拌15min，关闭热源，再大力搅拌15min后，放置室温冷却；

步骤3.小分子的合成：

取300uL的在100uL 50mM NHS和100uL 20mM EDC的共同作用下活化30min后，再加入1000uL 30mM的strepavidin，28℃下震荡反应2～12h；

步骤4.金纳米棒的表面修饰：

取2mL步骤1中制备的金纳米棒溶液离心去除CTAB后，加入200uL步骤3中合成的小分子溶液，室温下轻微震荡反应2～12h，反应后离心去除上清液，沉淀加500uL超纯水溶解；

步骤5.金纳米颗粒的表面修饰:

(1).取步骤2中制备的金纳米颗粒1.5mL，加入150uL的一端用biotin修饰另一端是含有巯基氨基酸的肽链0.01g/mL，28℃下震荡反应2～12h；