[发明专利]一种框架核酸的电化学制备方法及其应用

权利要求书

1. 一种框架核酸的电化学制备方法，其特征在于，所述电化学制备方法包括：

电化学装置的构建：所述电化学装置通过PDMS层与玻璃片层粘贴而成，其包括：通过盐桥连接的反应区和控制区，所述反应区中以银/氯化银为工作电极，所述控制区中以氧化铱为参比电极、铱为对电极；以及

框架核酸的自组装：通过电化学策略构建形貌、生物化学性质可设计的框架核酸，提供构建所述框架核酸所需的DNA单链，将DNA单链的混合液加入所述反应区中，通过向所述工作电极施加一定的电位使所述反应区内发生水的氧化反应，溶液pH降低，发生DNA变性；通过向所述工作电极施加另一电位使所述反应区内发生水的还原反应，溶液pH升高，发生DNA复性；通过采用多个梯度的电位变化，在电化学体系中实现对溶液pH的快速和精准调控，实现对DNA的变性和复性过程的调控，最终实现框架核酸的电化学自组装；

其中，所述框架核酸是由多条DNA短链通过变性和复性形成的三维立体DNA纳米结构，所述三维立体DNA纳米结构包括：四面体、立方体、八面体、三棱柱、或三角双锥；

制备所述框架核酸的反应体系采用：NaCl反应体系或MgCl₂反应体系，其中，所述NaCl反应体系中NaCl的浓度为0.6 M，所述MgCl₂反应体系中MgCl₂的浓度为60 mM。

2.根据权利要求1所述的电化学制备方法，其特征在于，所述框架核酸的自组装还包括：通过对DNA单链的设计在所述框架核酸的结构上实现官能团的修饰。

3.根据权利要求2所述的电化学制备方法，其特征在于，所述官能团包括：巯基、二茂铁、胺基、羧基、DBCO、苯、Cy3、Cy5、Cy7、胆固醇、或商业化荧光分子。

4.根据权利要求3所述的电化学制备方法，其特征在于，所述官能团在框架核酸上的修饰位点包括：框架核酸的顶点、框架核酸的内部空腔、或框架核酸的边框。

5.根据权利要求1所述的电化学制备方法，其特征在于，在所述框架核酸的电化学自组装过程中，捕获探针的方式包括：碱基互补配对作用、生物素和亲和素间的高亲和作用、抗原和抗体之间的相互作用、核酸适配体和特定靶标间的特异识别作用。

6.根据权利要求2所述的电化学制备方法，其特征在于，所述框架核酸的自组装还包括：通过将官能团修饰的框架核酸修饰在金电极界面，从而构建一种基于框架核酸的生物传感器。