[发明专利]基于金纳米团簇固相复合物的NAND逻辑门及其构建方法

摘要

本发明公开一种基于金纳米团簇固相复合物的NAND逻辑门及其构建方法，基于Fe²⁺和H₂O₂在pH=3.0的醋酸盐缓冲液共存时可诱导牛血清白蛋白‑3‑巯基丙酸‑金纳米团簇‑聚电解质固相复合物荧光发生猝灭这一现象，以Fe²⁺和H₂O₂作为输入信号，以金纳米团簇‑聚电解质固相复合物为信号转换器，构建了一种NAND型固相逻辑门系统。本逻辑门系统具有操作简便（无需任何修饰和标记过程）、移植性好、可重置、信号读取多样化等优点，在临床诊断、化学传感及环境监测等领域具有较好的应用前景。

主权项

1.一种基于BSA/3‑MPA‑金纳米团簇‑聚电解质固相复合物的NAND逻辑门，其特征是输入信号1为Fe2+，输入信号2为H2O2；信号转换器为BSA/3‑MPA‑金纳米团簇‑聚电解质固相复合物；输出信号为BSA/3‑MPA‑金纳米团簇‑聚电解质固相复合物的荧光；所使用的BSA/3‑MPA‑金纳米团簇由下述方法制备：2.5 mL浓度为50 mg/mL的牛血清白蛋白与2.5 mL浓度为10 mmol/L 的氯金酸溶液混合均匀，然后加入0.25 mL浓度为1 mol/L的氢氧化钠溶液和0.25 mL浓度为4 mol/L的3‑巯基丙酸溶液，振摇混匀，4 °C下反应1 h，反应液由浅黄色变为无色，将反应液用截留分子量7000的透析袋在20 mmol/L pH=3.0磷酸盐缓冲液中透析48小时，然后再在去离子水中继续透析12小时，得到BSA/3‑MPA‑金纳米团簇溶液；所使用的BSA/3‑MPA‑金纳米团簇‑聚电解质固相复合物由下述方法制备：0.5 mL含有10 mg/mL聚二烯丙基二甲基氯化铵的浓度为0.5 mol/L 的氯化钠溶液加入到0.5 mL BSA/3‑MPA‑金纳米团簇溶液中，超声15秒,加入1 mL含有10 mg/mL聚苯乙烯磺酸钠的浓度为0.5 mol/L 的氯化钠溶液，超声1分钟，涡旋30分钟，得到白色胶体分散物，将25 μL所制备的胶体分散物滴涂到载玻片上，放置于37 °C烘箱中，30分钟后取出即得到BSA/3‑MPA‑金纳米团簇‑聚电解质固相复合物；输入信号1为Fe2+的浓度为100 μmol/L，所述的输入信号2为H2O2的浓度为50 μmol/L ；当含有输入信号时，定义为1；当不含有输入信号时，定义为0；四种输入信号形式分别为：既不含有100 μmol/L Fe2+又不含有50 μmol/L H2O2，定义为（0，0）；含有100 μmol/L Fe2+但不含有50 μmol/L H2O2，定义为（1，0）；不含有100 μmol/L Fe2+但含有50 μmol/L H2O2，定义为（0，1）；既含有100 μmol/L Fe2+又含有50 μmol/L H2O2，定义为（1，1）。