[发明专利]由微型磁珠为生长模板及DNA框架为引导载体的纳米粒子团簇组装方法

说明书

本发明公开了一种由微型磁珠为生长模板及DNA框架为引导载体的纳米粒子团簇组装方法，首先由修饰了链霉亲和素的微型磁珠与DNA相结合，通过DNA的碱基互补配对原则与设计好的DNA折纸框架相连，以此固定纳米粒子团簇组装位置。本发明将DNA折纸框架与纳米粒子组成的复合结构作为一个生长单元，或者以纳米粒子直接作为一个生长单元。设计生长单元后，再设计生长单元之间连接的DNA序列，由DNA序列互补引导纳米粒子团簇的组装。通过以定点位置生长、DNA框架引导组装的方式，可获得高精确及高产率的目标组装体。本发明产率较高、可控、易于设计。整个制备流程需要时间短、无污染、操作简易，可以快速制备。

技术领域

本发明涉及纳米结构材料的技术领域，具体涉及一种由微型磁珠为生长模板及DNA框架为引导载体的纳米粒子团簇组装方法。

背景技术

DNA纳米技术为无机纳米材料的纳米级组装与构建，以及蛋白或其他生物大分子的有序组装提供了一种新的方法。DNA纳米技术的概念是由纽大学的Seeman教授于1982年首次提出，旨在通过DNA优异的可寻址性、碱基互补配对原则、可设计性等特征，首先构建出DNA晶体结构（晶胞单元内有足够的空间嵌入目标组装单元——纳米材料），通过DNA的连接来实现一种简单有效的构建无机纳米材料纳米级组装的普适性方法，为新型功能化材料与器件，包括超材料等的的设计与制备打下坚实的基础。而金纳米球因具有高稳定性、易合成性、可控性而受到极大关注，通过对金纳米球自下而上组装，形成想要的纳米结构体，从而有可能在生物载药、生物探针、纳米光学器件等领域发挥作用。

目前合成纳米粒子团簇主要思路是将DNA链或DNA结构作为连接载体，以载体连接控制纳米粒子三维空间组装方向以及相对位置，再将含有目标产物、副产物的样品进行琼脂糖凝胶电泳提纯，除去副产物。由于基于这种方法构建的纳米粒子团簇体产率低，且合成方法复杂，无法得到精确的目标组装体，所以直接由DNA折纸引导纳米粒子团簇组装的方法并未取得理想效果。目前，由微型磁珠为生长模板及DNA框架为引导载体的纳米粒子团簇逐步可控组装还未进行报道。现有组装方法中存在缺陷副产物多、产率低、需多次提纯的缺陷。

目前，缺乏一种产率较高的由微型磁珠为生长模板及DNA框架为引导载体的纳米粒子团簇组装方法。

发明内容

本发明的目的是提供一种产率较高的由微型磁珠为生长模板及DNA框架为引导载体的纳米粒子团簇组装方法。

本发明的技术方案如下：本发明的一种由微型磁珠为生长模板及DNA框架为引导载体的纳米粒子团簇组装方法，包括如下步骤：

（1）将DNA折纸框架与纳米粒子组成的复合结构作为一个生长单元，或者以纳米粒子直接作为一个生长单元；

（2）设计生长单元，固定生长位点；再设计生长单元之间连接的DNA序列，由DNA序列互补，引导组装纳米粒子团簇。

进一步地，在步骤（1）中，在微型磁珠上修饰上DNA，修饰DNA的反应温度为室温，在旋转器上进行，3-5小时反应完毕，制得携带金球的DNA折纸复合物，纳米粒子团簇组装的生长单元；

在步骤（2）中，纯化后的第一层生长单元与微型磁珠相连，以此固定生长位点；生长位点固定后通过磁铁吸引磁珠，以此洗涤上清液后，再加入另外一层进行组装，以逐步生长的方式完成组装纳米粒子团簇。

进一步地，在步骤（1）中，所述的DNA折纸框架为八面体DNA折纸框架，所述八面体DNA折纸框架的核苷酸序列如SEQ ID NO:1、2、3、4…120所示的核苷酸序列。

进一步地，在步骤（1）中，所述的在DNA折纸框架内嵌入纳米粒子时，DNA折纸框架与纳米粒子的摩尔浓度比为1：1.3；在步骤（2）中，所述的每一层生长单元与上一层生长单元反应时间是12小时。

更进一步地，在步骤（2）中，所述的当生长单元组装成目标产物时，加入的染料链与修饰微型磁珠的DNA比例为5：1。