[发明专利]一种金纳米棒表面温度的测量方法、利用其构建的热传输装置及应用

权利要求书

1.一种金纳米棒表面温度的测量方法，其特征在于，所述测量方法包括如下步骤：

将DNA探针通过金硫键连接到金纳米棒表面，而后分散于碱性缓冲液中，再使用激光进行加热；

所述DNA探针从金纳米棒表面释放并发出荧光，检测DNA探针的荧光强度，并根据所述荧光强度计算得到所述金纳米棒的表面温度。

2.根据权利要求1所述的测量方法，其特征在于，所述荧光强度与金纳米棒表面温度的线性关系如式(1)所示：

y＝a×x-b (1)；

其中，y表示log₁₀(释放的DNA片段的荧光强度)，x表示金纳米棒表面温度；a取0～1之间的任意数，b取大于0的任意数；

优选地，在金纳米棒的浓度为40～60pM，DNA探针浓度为(0.1～11)×10¹²分子/cm²时，a为0.0153，b为1.7636。

3.根据权利要求1或2所述的测量方法，其特征在于，所述DNA探针为硫醇化修饰的DNA探针；

优选地，所述DNA探针为荧光基团修饰的硫醇化DNA探针；

优选地，所述碱性缓冲液的pH为7.8～8.5；

优选地，所述碱性缓冲液为Tris缓冲液。

4.一种利用如权利要求1～3任一项所述的测量方法构建的金纳米棒表面温度场的热传输装置，其特征在于，所述热传输装置的输出变量为金纳米棒表面温度场；

所述热传输装置的输出变量的计算公式以方程(2)表示：

其中，ρ表示密度，c_p表示比热，λ表示导热系数，T表示金纳米棒表面温度，t表示时间，x表示横坐标，y表示纵坐标。

5.根据权利要求4所述的热传输装置，其特征在于，所述金纳米棒表面的温度场的整体散热率以热扩散方程式(3)进行计算：

q＝hA(T-T₀)/V (3)

其中，h表示对流传热系数，A表示金纳米棒的表面积；T表示金纳米棒表面温度，T₀表示环境温度；V表示总溶液量。

6.如权利要求4或5所述的热传输装置在构建核酸扩增方法或制备核酸扩增装置中的应用。

7.一种核酸扩增方法，其特征在于，所述核酸扩增方法包括如下步骤：

(1)利用权利要求4或5所述的热传输装置计算金纳米棒表面温度场，确定DNA探针的反应区和间隔区长度，并合成DNA探针；

(2)将所述DNA探针连接在金纳米棒表面，再与核酸模板、酶、反应缓冲液混合配制得到核酸扩增反应液，使用激光加热并进行核酸扩增。

8.根据权利要求7所述的核酸扩增方法，其特征在于，所述激光的入射强度为15～40mW/mm²。

9.根据权利要求7或8所述的核酸扩增方法，其特征在于，所述DNA探针的反应区包括与目标核酸配对的核酸序列；

优选地，所述DNA探针的间隔区包含由聚腺嘌呤组成的核酸序列。

10.如权利要求7～9任一项所述的核酸扩增方法在核酸检测或基因表达调控中的应用。