[发明专利]一种纳米探针构建方法

说明书

本发明提供一种纳米探针构建方法，包括以下步骤：S1：制备纳米粒子和标记探针；所述标记探针为与纳米粒子具有亲和性的分子；所述标记探针由亲和性基团修饰，或，所述标记探针由至少一段多聚T或多聚U修饰；S2：将所述标记探针和纳米粒子加入容器中形成混合溶液，使所述混合溶液中水分蒸发至完全干燥，得到纳米探针；S3：纯化所述纳米探针。本发明的纳米探针构建方法不需要额外的试剂就能在短时间内完成纳米粒子上的核酸探针标记，具有快速，简便的特点，且可标记各种SH修饰核酸链、短链DNA/RNA以及长链DNA/RNA，通用性强。

技术领域

本发明属纳米生物科学技术领域，具体涉及一种纳米探针构建方法。

背景技术

核酸纳米探针，特别是基于纳米金的核酸探针开辟了纳米生物技术新领域。这种独特的纳米材料由纳米金核以及包裹在纳米金表面的核酸组成，能够将核酸分子的识别和可编程性与纳米金的光、电、化学和催化特性结合起来，从而具有新的化学物理特性和生物功能。到目前为止，基于纳米金的核酸探针已经在生物分析、药物传递和基因调控中得到了广泛的应用。

核酸纳米探针的构建对其成功应用于纳米生物科学领域至关重要。目前最常用的方法是利用盐老化法。但是该方法需要逐步添加NaCl并且整个标记过程需要超过2天，这是一个非常耗时的过程。其他一些核酸探针构建策略主要通过加入酸，表面活性剂以及聚合物等方法使DNA标记在纳米金表面。但该方法需要添加额外的试剂，使得标记过程变得更加复杂并且某些试剂可能会影响后续的应用。最近发展的基于冷冻的标记方法可以将巯基修饰和多聚A修饰的核酸标记在纳米金表面，并且不需要额外的试剂。然而，在长链DNA/RNA上进行巯基修饰非常困难且花费高，该方法很难应用于长链核酸的标记。此外，基于冷冻的标记方法在将多聚A修饰的DNA/RNA标记在金纳米颗粒上时，容易受到DNA序列结构的影响，缺乏通用性。目前，还没有一种基于纳米金的核酸探针构建方法可以同时满足简单、快速、低成本和通用的要求。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术中的缺点与不足，提供一种纳米探针构建方法，不需要额外的试剂就能在短时间内完成纳米粒子上的核酸探针标记，具有快速，简便的特点，且可标记各种SH修饰核酸链、短链DNA/RNA以及长链DNA/RNA，通用性强。

本发明是通过以下技术方案实现的：

一种纳米探针构建方法，包括以下步骤：

S1：制备纳米粒子和制备标记探针；所述标记探针为与纳米粒子具有亲和性的分子；所述标记探针由亲和性基团修饰，或，所述标记探针由至少一段多聚T或多聚U修饰；S2：将所述标记探针和纳米粒子加入容器中形成混合溶液，使所述混合溶液中水分蒸发至完全干燥，得到纳米探针；S3：纯化所述纳米探针。

本发明提供的纳米探针构建方法，在干燥过程中水分蒸发，增大了亲和性基团、多聚T和多聚U修饰的标记探针和纳米粒子的浓度，从而增大了亲和性基团、多聚T和多聚U和纳米粒子的接触概率，此外在脱水环境中，疏水性强的多聚T和多聚U对纳米粒子的亲和性变强，从而能够在短时间内使亲和性基团、多聚T和多聚U修饰的标记探针吸附在纳米粒子表面。

进一步，S2中的干燥方式包括微波加热干燥、鼓风加热干燥、电炉加热干燥、自然晾干中的至少一种。通过微波加热干燥、鼓风加热干燥、电炉加热干燥等热干燥的方式可使所述混合溶液的水分迅速蒸干，在几分钟内达到标记探针吸附到纳米粒子表面的效果；虽然通过自然晾干的方式进行干燥消耗时间较长，但同样可以实现标记探针吸附到纳米粒子表面的效果。

进一步，所述标记探针包括核酸分子、无机分子、有机分子、多肽分子和聚合物分子中的至少一种，选用适当的标记探针以吸附到纳米粒子上。

进一步，所述纳米粒子包括金纳米粒子、银纳米粒子、黑磷、氧化石墨烯、荧光微球、量子点、上转换纳米粒子中的至少一种，选用适当的纳米粒子以吸附标记探针。