[发明专利]研究磁场对DNA二维折纸结构稳定性影响的方法

说明书

本发明公开了一种研究磁场对DNA二维折纸结构稳定性影响的方法，通过DNA折纸溶液所处磁场强度的改变，观察其形貌结构的方法和荧光分析其双链的完整性的方法。本发明基于扫描探针显微镜观察，简单易操作，形貌清晰；基于荧光分光光度计的双链键合情况分析灵敏度高且结果可靠；使用云母片构建界面，易于实现，且可探究的因素多，移植性强；也适用于其他可使用荧光染料材料的分析；本方法也适用于探究磁场对多种二维可插入荧光分子的平面材料的影响。

技术领域

本发明基于大气下原子力显微镜和荧光分光光度计的表征方法，公开了一种研究磁场对DNA二维折纸结构稳定性影响的方法。具体涉及到改变DNA三角折纸结构所处的磁场强弱并维持一定时间，然后结合原子力显微镜和荧光分光光度计来分析其形貌变化和双链之间键合情况。本发明属于纳米检测领域。

背景技术

DNA折纸术是目前非常流行的一种制备二维或三维DNA纳米结构的方法，其只需将一条长的DNA单链和一系列部分序列互补的DNA短链按照比例混合之后，按照一定的退火程序退火即可。而所合成的纳米结构的形状易于编辑，只需要更改加入的短链的序列即可，且短链的序列可以通过计算机编辑得到，非常简便。除此之外，DNA结构上容易通过巯基，胺基，羧基等修饰上不同生物大分子以实现不同的性能。且由于其是生物体内本身就存在的物质，故而有着卓越的生物相容性。

DNA折纸结构由于以上优点而被广泛应用于药物载体的制备（中国发明专利：利用DAPI嵌入和释放模拟DNA纳米折纸结构作为药物载体的方法，公开号：CN105004703A），生物传感器（中国发明专利：基于适配体修饰的DNA折纸纳米结构-纳米金的生物传感器及其制备方法和应用，公开号：CN104962615A），纳米检测（中国发明专利：基于DNA纳米结构的17β-雌二醇可视化检测方法及检测试剂盒，公开号：CN104975079A）等领域。而DNA折纸结构纳米级的可寻址性，可控排布性和任意位置的可修饰等特性，又赋予了其用作纳米电路方面的无限想象，因此有研究者已经开始尝试用DNA来引导颗粒组装纳米导线（中国发明专利：DNA引导纳米颗粒组装垂直型导线的制备方法，公开号：CN1994863A），并开始了利用DNA来设计逻辑电路的研究（中国发明专利：一种基于DNA双螺旋结构的光激性逻辑电路的设计方法，公开号：CN106027033A）。

上述这些DNA折纸的应用，都建立在折纸本身结构的完整性的基础上，因此，国内外的工作者深入研究了折纸结构在各种条件下的稳定性，发现其在浸入乙醇，丙酮等有机溶剂中都可以保持结构完整性，而在细胞裂解液中则会发生结构的破坏。虽然对于折纸结构的稳定性的研究已经非常详尽，但目前仍未有研究涉及到折纸结构在磁场环境下稳定性，而这对于折纸结构应用于肿瘤的靶向治疗、磁疗对于人体的影响，或是纳米电路方面的应用都有着非常重要的意义。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明目的在于提供一种研究磁场对DNA二维折纸结构稳定性影响的方法。

本发明目的通过下述方案实现：一种研究磁场对DNA二维折纸结构稳定性影响的方法，以DNA二维折纸结构为基材，改变DNA二维折纸结构所处的磁场强弱并维持一定时间，然后结合原子力显微镜和荧光分光光度计来分析其形貌变化和双链之间键合情况，包括以下步骤：

（1）环境磁场强度的改变

环境磁场的改变设计：将含有DNA二维折纸结构溶液置于强磁场实验装置（如中科院强磁场实验装置（SHMFF））中进行磁化处理，改变该DNA二维折纸结构溶液所处位置的磁场强度形成磁场梯度变化并维持0.5h-70h，其中，磁场强度为0T-27T，梯度为0T/m-180T/m；

（2）对于DNA二维折纸形貌观察