[发明专利]一种基于DNA折纸术和纳米金属颗粒荧光探针的分子逻辑门

权利要求书

1.一种基于DNA折纸术和纳米金属颗粒荧光探针的分子逻辑门，所述逻辑门包括：输入信号、信号转化器和输出信号，其特征在于，所述信号转化器包括：DNA Origami，位于DNAOrigami上的切割链和纳米金属颗粒，以及纳米金属颗粒表面与切割链识别并连接的荧光链；

所述切割链为DNA单链；

所述荧光链为一端含有荧光基团的DNA单链，所述DNA单链未固定的一端含有酶切位点；所述荧光链的另一端通过巯基化固定在纳米金属颗粒表面；

所述荧光链的具有酶切位点的一段与切割链远离DNA Origami的一端完全互补；

所述输入信号包括蛋白酶；所述蛋白酶特异性识别所述酶切位点，将酶切位点切开，使得荧光基团从纳米金属颗粒表面释放；

所述输出信号为荧光基团的释放；所述DNA Origami整体呈凹型哑铃状，其横切面为蜂巢结构；所述切割链位于DNA Origami“哑铃”两端的凹槽侧面上；所述纳米金属颗粒固定在DNA Origami“哑铃”的凹槽部位。

2.根据权利要求1所述的分子逻辑门，其特征在于，所述纳米金属颗粒为纳米金颗粒或纳米银颗粒。

3.根据权利要求1所述的分子逻辑门，其特征在于，所述荧光链的酶切位点与巯基之间有3-4个胸腺嘧啶脱氧核糖核苷酸。

4.根据权利要求1所述的分子逻辑门，其特征在于，所述分子逻辑门为与门，所述信号转化器还包括A链，所述A链为DNA单链，A链与切割链远离DNA Origami的一端部分互补；所述输入信号还包括A’链，所述A’链为DNA单链，A’链与A链完全互补。

5.根据权利要求1所述的分子逻辑门，其特征在于，所述分子逻辑门为或门，所述信号转化器包括切割链1和切割链2；所述荧光链包括荧光链1和荧光链2；所述荧光链1的具有酶切位点的一段与切割链1远离DNA Origami的一端完全互补；所述荧光链2的具有酶切位点的一段与切割链2远离DNA Origami的一端完全互补。

6.根据权利要求1所述的分子逻辑门，其特征在于，所述分子逻辑门为三输入逻辑门，所述切割链两端分别具有E区和e区，E-e区域互补，使切割链形成茎环结构；所述切割链E区域的下游为F区域，切割链e区域的下游为d区域；所述输入信号还包括B链和B’链；所述B链和B’链为DNA单链，B链由f、e、d区域组成，B’链由D、E、F区域组成，B链和B’链完全互补；所述B链的f、e区域与切割链E、F区域完全互补；所述B’链D、E区域与切割链e、d区域完全互补，相同字母大小写对应区域完全互补。

7.一种基于DNA折纸术和纳米金属颗粒荧光探针的分子逻辑门，其特征在于，所述逻辑门为与门，包括：输入信号、信号转化器和输出信号；

所述信号转化器包括：DNA Origami，位于DNA Origami上的切割链和纳米金属颗粒，A链，以及纳米金属颗粒表面与切割链识别并连接的荧光链；

所述切割链为DNA单链；

所述A链为DNA单链，A链与切割链远离DNA Origami的一端部分互补；

所述荧光链为含有荧光基团的DNA单链，所述DNA单链未固定的一端含有酶切位点；所述荧光链的DNA单链另一端通过巯基化固定在纳米金属颗粒表面；

所述荧光链的具有酶切位点的一段与切割链远离DNA Origami的一端完全互补；

所述荧光链的酶切位点与巯基之间有3-4个胸腺嘧啶脱氧核糖核苷酸；

所述输入信号为蛋白酶、A’链或其混合；所述A’链为DNA单链，A’链与A链完全互补；所述蛋白酶特异性识别所述酶切位点，将酶切位点切开，使得荧光基团从纳米金属颗粒表面释放；

所述输出信号为荧光基团的释放；

所述DNA Origami整体呈凹型哑铃状，其横切面为蜂巢结构；所述切割链位于DNAOrigami“哑铃”两端的凹槽侧面上；所述纳米金属颗粒固定在DNA Origami“哑铃”的凹槽部位。