[发明专利]一种基于金壳-上转换纳米颗粒手性五聚组装体的制备方法

说明书

一种基于金壳‑上转换纳米颗粒手性五聚组装体的制备方法，属于材料化学技术领域。本发明通过金纳米粒子的合成、金壳的合成、上转换纳米粒子的准备、金壳‑上转换手性五聚体的组装；透射电镜表征和圆二色光谱检测，将手性五聚体的形成过程进行电镜和圆二色光谱表征。本发明制备出了结构均一的金壳一上转换手性五聚体，同时，其有较高的圆二色信号，具有良好的应用前景。

技术领域

本发明涉及一种基于金壳-上转换纳米颗粒手性五聚组装体的制备方法，属于材料化学技术领域。

背景技术

近年来，对等离子体纳米材料的光学活性的研究引起了广泛的兴趣，因为它们具有可控的形状、独特的性能和生物相容性等特点，广泛应用于各个领域。在这些纳米材料中，出现越来越多的基于DNA自组装技术制备的纳米组装体，这种通过可控方式获得的新型纳米材料具有各个组成基体的光电性质，包括荧光、催化等。手性组装体已成为探测细胞内分子的新型生物传感器；此外，利用圆二色（CD）光谱对手性组装体的作用有助于细胞分化。所以，开发一种新型的具有圆二色信号的手性组装体尤为重要。

发明内容

本发明的目的是提供一种基于金壳-上转换纳米颗粒手性五聚组装体的制备方法，首先在金纳米粒子的表面包上一层银壳层，再将银置换出来覆盖上金壳层，形成金壳纳米粒子；金壳和上转换纳米粒子分别修饰DNA，通过杂交，形成金壳-上转换五聚体结构。通过圆二色光谱可以发现，该五聚组装体具有较强的手性。

本发明的技术方案，一种基于金壳-上转换纳米颗粒手性五聚组装体的制备方法，步骤如下：

（1）金纳米粒子的合成：采用丹宁酸还原法合成10nm的金纳米颗粒；

（2）金壳的合成：先在金纳米颗粒中加入柠檬酸钠、硝酸银和抗坏血酸溶液合成金包银纳米颗粒，再加入氯金酸溶液合成金壳纳米粒子；

（3）上转换纳米粒子的准备：由北京万德高科技发展有限公司购买；

（4）金壳-上转换手性五聚体的组装：利用DNA自组装技术合成金壳-上转换纳米颗粒手性五聚体结构；

（5）透射电镜表征和圆二色光谱检测：对合成的组装体进行电镜和圆二色光谱表征。

具体步骤如下：

（1）手性组装体的制备

a、金纳米粒子的合成：将1mL 1％的氯金酸溶液和79mL的超纯水混合制备溶液A；将4mL 1％柠檬酸钠溶液、0.1 mL 1％丹宁酸溶液和0.1 mL 25mM 的碳酸钾溶液加入到15.8mL超纯水中以制备溶液B。将溶液A和溶液B分别加热至60℃，然后在高速搅拌下将溶液B快速加入到溶液A中，A和B混合溶液在60℃下保持2h，直到颜色没有进一步变化为止，然后冷却至室温。将溶液在13000 rpm下离心10min，除去上清液，将沉淀浓缩10倍重悬于10mL10mM Tris-HCl（pH 7.5）缓冲液中，备用。

b、金壳的合成：取上述制备好的金纳米颗粒2mL加入到20mL超纯水中，然后加入30mg柠檬酸钠和10mg硝酸银，逐滴加入1mL 2mg/mL的抗坏血酸溶液直至溶液变黄。反应完全后，将溶液以9000rpm离心10min，除去上清将沉淀重悬于10 mL 10mM Tris-HCl（pH7.5）缓冲液中，得到金包银纳米粒子。然后在剧烈搅拌下将3.5mL 1mM的氯金酸水溶液滴加到该溶液中，待溶液的颜色变为蓝紫色后，加入200μL 2mg/mL的抗坏血酸溶液。最终在9000rpm下离心10min，并重悬于2mL 10mM的Tris-HCl（pH 7.5）中。为了提高组装体的圆二色信号，将手性分子谷胱甘肽加入到溶液中，使其终浓度为5μM，反应4h后，将混合物在9000rpm下离心10min，除去上清液并将得到的沉淀重悬于10mL 10mM Tris-HCl（pH7.5）缓冲液中。