[发明专利]纳米金立方的特异性修饰方法

说明书

本发明公开了一种纳米金立方的特异性修饰方法，所述方法基于DNA折纸方法，通过在DNA折纸上设置特定的连接链将其与纳米金立方结合，使所述特定的连接链转移至所述纳米金立方的表面，进而形成具有特异性连接链的纳米金立方结构。本发明通过实现基于DNA的纳米金立方的特异性修饰方法，实现纳米金立方的各向异性功能化和纳米金立方特异性修饰DNA的表征。

技术领域

本发明涉及DNA纳米技术领域，具体涉及一种纳米金立方的特异性修饰方法。

背景技术

由于可调整的光学和电子性质以及独特的化学和生物活性，自组装纳米结构在纳米电子学、纳米光子学和生物医学等领域具有潜在的应用价值。纳米粒子能够识别非平行碱基对，因此DNA可以作为构建纳米结构的一部分使用，并且近来备受关注。例如，DNA可以修饰多种不同类型的纳米材料，包括金属(如金和银)、半导体(如量子点)和绝缘体(如金属氧化物)等，并且能够使其功能化。

虽然可以控制纳米粒子的大小、形状和组成，但是功能化的离散纳米结构尚未实现。DNA功能化的金纳米粒子是研究最多的纳米生物系统。通过控制纳米粒子上DNA的密度和方向，可以在医疗诊断、药物输送、生物成像、催化和超分子材料等领域体现广泛的应用价值。

最近，国内外研究团队已经开发出新的策略，使用空间控制或纳米笼封装的方法使DNA锚定在金纳米颗粒上，以制造带有固定数量DNA链的金纳米颗粒。然而，尽管已经实现了近乎完美的控制，但是化学键的各向异性经常定义不明确。

此外，DNA折纸技术是一种快速发展的技术，为形成精确的结构提供了前所未有的支撑。在DNA折纸结构组装过程中，利用一条M13mp18噬菌体环状单链DNA为骨架链，设计216条订书钉链与骨架链碱基互补配对，使之折叠成具有特定形状或图案的纳米结构。每一条订书钉链都可以作为一个识别位点，具有良好的寻址能力。许多复杂的纳米结构都利用了DNA折纸的组装能力，包括用于纳米电子学的共轭聚合物和碳纳米管以及用于等离激元的纳米金颗粒等。然而，这些类型的结构依赖于静态的DNA折纸，而很少涉及到动态系统。

有鉴于此，确有必要发明一种基于DNA的纳米金立方特异性修饰方法，以解决上述问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于DNA折纸技术，将特定数量、序列和位置的DNA链锚定到纳米金立方上，实现基于DNA的纳米金立方的特异性修饰方法。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种纳米金立方的特异性修饰方法，所述方法基于DNA折纸方法，通过在DNA折纸上设置特定的连接链将其与纳米金立方结合，使所述特定的连接链转移至所述纳米金立方的表面，进而形成具有特异性连接链的纳米金立方结构。

作为本发明进一步改进的技术方案，所述DNA折纸采用三角形折纸，DNA三角形折纸每边设置有捕获链，所述捕获链与所述连接链结合，通过加入分离链使所述分离链替换所述连接链，所述分离链与所述捕获链结合，从而将所述连接链与所述DNA三角形折纸分离。

作为本发明进一步改进的技术方案，所述纳米金立方的连接链上组装有纳米金颗粒，可在透射电子显微镜下成像，实现对具有特异性连接链的纳米金立方的表征。

作为本发明进一步改进的技术方案，具体步骤：

步骤一：制备DNA三角形折纸-连接链结构；

步骤二：制备纳米金立方-巯基DNA1结构并与所述DNA三角形折纸-连接链结构结合，形成DNA三角形折纸-纳米金立方结构；

步骤三：制备纳米金立方-连接链结构；

步骤四：制备纳米金颗粒-巯基DNA2结构并与纳米金立方-连接链结构结合，形成纳米金立方-纳米金颗粒结构。