[发明专利]一种提高双链DNA保护的银纳米簇发光性能的方法

说明书

一种基于聚集诱导发光增强机制来提高双链DNA保护的银纳米簇发光性能的方法，属于纳米材料技术领域。本发明中，我们用到的金属纳米簇为双链DNA保护的银纳米簇，双链DNA中含有G‑C链段，我们利用G‑C链段中磷酸基团能够与血清蛋白通过静电相互作用的机理，通过BSA使配体DNA聚集来限制银纳米簇配体双链DNA的振动转动，减少内耗，从而诱导荧光增强：进一步的我们加入胰蛋白酶，水解BSA，改变BSA表面的电荷分布，诱导进一步配体DNA聚集，使得银纳米簇的荧光进一步增强，从而通过聚集诱导荧光增强的方式提高银纳米簇的发光性能。进一步可以利用本发明制备的双链DNA保护的银纳米簇与BSA结合形成的复合物来定量检测胰蛋白酶，通过计算，检测灵敏度达到了2.8ng/μL。

技术领域

本发明属于纳米材料技术领域，具体涉及一种基于聚集诱导发光增强机制来提高双链DNA保护的银纳米簇发光性能的方法。

背景技术

金属纳米簇由于其尺寸小、发光波长可控、稳定性好及生物相容性好等特点，已被广泛地应用于生物成像及各种体外、体内生物分子的检测。但是与量子点相比，其荧光量子产率依然偏低，这严重限制了它的应用。近年来，人们发现金属纳米簇也存在聚集诱导荧光增强现象，这主要是由于聚集限制了配体的振动和转动，使得内耗能减少，从而使得荧光增强、同时还伴随着峰位的移动。因此，聚集诱导荧光增强是一种提高金属纳米簇荧光量子效率的一种简单、易行的方法。据报道，已经通过聚集诱导荧光增强的方法获得了量子效率为5～20％的金属纳米簇。因此，在提高量子效率方面，这种方法越来越多地受到人们的关注。

蛋白与DNA的相互作用在生命的整个周期中有着至关重要的意义，在过去的40 年中，它们已经被广泛地应用在各种实验技术中。其相互作用驱动力主要是通过DNA 与蛋白表面区域之间的电位互补来实现的。有文献报道，DNA不仅不影响而且还对蛋白质的二级结构有稳定作用；它主要是通过双链DNA上富含G-C链段中的磷酸基团与蛋白相互作用，而且这种作用力是非特异性的。

牛血清蛋白(BSA)是牛血清中的一种球状蛋白，具有典型的生物学性质和明确的结构信息，并且在细胞培养和酶活性测试等生物化学实验中也有着非常重要的作用，因此人们常将它作为模型蛋白广泛地应用到各类研究和测试中。胰蛋白酶是一种胰腺丝氨酸蛋白酶，它对底物的作用位点为带正电荷的精氨酸和赖氨酸，本发明中我们主要利用它对BSA水解作用来改变蛋白或小肽的表面电荷分布，进一步诱导金属纳米簇的聚集和发光增强。

发明内容

本发明的目的是提供一种基于聚集诱导发光增强机制来提高双链DNA保护的银纳米簇发光性能的方法。

按照文献(Analyst,2017,142,800-807)的方法合成了双链DNA保护的银纳米簇，但其发光较弱，在4℃条件下能稳定存在；

在1.0×10^-6mol/L双链DNA保护的银纳米簇的磷酸缓冲溶液(PBS，pH＝7.4，浓度为20×10^-3mol/L)中，滴加牛血清蛋白BSA母液，边滴加边搅拌使混合均匀，反应3～8 min，然后测试荧光光谱，发现双链DNA保护的银纳米簇的荧光强度得到增强，并且随着牛血清蛋白BSA浓度的增加，其发光位置逐渐从555nm蓝移至522nm；在双链DNA 保护的银纳米簇的磷酸缓冲溶液中，BSA的终浓度为10×10^-6～140×10^-6mol/L；