[发明专利]基于DNA折纸模板和纳米金棒构建Dolmen结构的方法

说明书

本发明公开了基于DNA折纸模板和纳米金棒构建Dolmen结构的方法，首先通过晶种生长法制备特定尺寸纳米金棒，然后制备特异性设计矩形DNA折纸，最后按照纳米金棒与DNA折纸按摩尔比为5:1的比例加入纳米金棒，在45℃～20℃条件下循环梯度退火，使特定尺寸纳米金棒与特异性设计矩形DNA折纸杂交，使得纳米金棒构建成Dolmen结构。还包括上述晶种生长法制备特定尺寸纳米金棒以及经ssDNA1所示核苷酸序列修饰后的纳米金棒的制备工艺。本发明借助琼脂糖电泳和透射电镜进行表征，利用纳米金棒组装体在暗场显微镜暗场图中特殊颜色的特点，容易与扫描电镜共定位，与刻蚀手段相比，具有简便、可靠、低成本、较低的实验条件要求等优势。

技术领域

本发明属于检测分析领域，具体涉及基于DNA折纸模板纳米金棒构建Dolmen结构的方法及其应用。

背景技术

美国加州理工学院资深研究员Paul Rothemund发明了“DNA折纸术”，这是一种具有创新性的自下而上的组装技术。先借助纳米仪器，画好折叠物的形状，然后用折叠的DNA长链把这个形状填满，而DNA短链就是固定折叠的DNA长链的“图钉”。Rothemund用计算机计算每一个作品所需DNA短链的数量，然后将这些DNA短链“钉”在长链构成的支架上，就构成了各种图案。该技术具有过程简单、容易操作和极高产率等优点，目前已广泛应用于生物传感、物质检测、单分子水平分析、疾病诊断及治疗等领域。

近年来,在金纳米棒(Gold NanoRods，GNRs)方面的研究已取得了飞跃式的进步,当前人们可以利用模板法、光化学法、晶种生长法以及电化学法等多种方法制备出长径比不同的金纳米棒,由于其具有各向异性及独特的光谱特征，故在生物检测、医学诊断、光学成像以及光谱研究等诸多领域广泛应用。

在原子系统中，当一个分立的激发态能级与一个连续的激发态能级相重叠时,两个激发态之间会出现干涉,从而使原子系统的光谱呈非对称线型，这一效应称为法诺(Fano) 共振。最近，金属微纳结构中的Fano共振由于在非线性、增强透射、光学开关与调制等方面具有重要应用，因而引起了人们的广泛兴趣。Richard Vaia(Biswas,S.,Duan,J.,Nepal,D.,Pachter,R.,&Vaia,R.(2013).Nano Letters,13(5),2220-2225.)利用刻蚀通过Top-Down方法搭建Dolmen结构，生动有效地向我们展示了该结构的法诺效应。颜灏 (Pal,S.,Deng,Z.,Wang,H.,Zou,S.,Liu,Y.,&Yan,H.(2011).Journal of the AmericanChemical Society,133(44),17606-9.)利用空间可循址性和DNA特异性结合将纳米金棒杂交到DNA折纸，并排列成相应的空间构型。但迄今为止，还没有使用Bottom-Up(自下而上)方法将纳米金棒和DNA折纸组装成Dolmen结构用于法诺效应的研究和专利报道。

发明内容

本发明的目的在于通过自下而上方法将DNA折纸和纳米金棒构建成Dolmen结构，该结构具有的法诺效应可用于光学和等离子体领域检测，丰富了DNA纳米结构的检测手段；本发明还提供了上述结构的制备方法及应用。

为达到上述目的，本发明的技术方案为基于DNA折纸模板和纳米金棒构建Dolmen结构的方法，包含以下步骤：

(1.1)通过晶种生长法制备特定尺寸纳米金棒；

(1.2)制备特异性设计矩形DNA折纸；

(1.3)按照纳米金棒与DNA折纸按摩尔比为5:1的比例加入纳米金棒，在45℃～20℃条件下循环梯度退火，使特定尺寸纳米金棒与特异性设计矩形DNA折纸杂交，使得纳米金棒构建成Dolmen结构。

上述晶种生长法制备特定尺寸纳米金棒具体包括：