[发明专利]一种研究界面效应对DNA二维折纸结构稳定性影响的方法

说明书

本发明公开了一种研究界面效应对DNA二维折纸结构稳定性影响的方法，包括DNA三角折纸结构的合成，界面上和溶液中环境因素的改变，具体涉及到改变界面上和溶液中DNA折纸结构所处环境的pH，Mg²⁺浓度，温度和紫外照射并观察其形貌结构的变化的方法。本发明基于扫描探针显微镜的观察简单易操作，形貌清晰，适用于研究界面效应对多种二维纳米材料的影响。使用云母片构建界面，易于实现，且可探究的因素多，移植性强；本发明方法适用于探究界面效应对多种二维平面材料的影响。

技术领域

本发明基于大气下扫描探针显微镜，公开了一种研究界面效应对DNA二维折纸结构稳定性影响的方法。具体涉及到改变DNA三角折纸结构在界面上和在溶液中的环境条件，观察其形貌稳定性的方法。本发明属于纳米检测领域。

背景技术

DNA折纸术是一种简单通用的制备DNA纳米结构的方法。具体为将一条长的DNA单链和一系列不同序列的短链按照一定的比例混合到缓冲溶液之后，再在相对应的温度条件下缓慢退火，长链和短链全部配对完成后即可折叠出不同的形状结构。

DNA折纸结构由于其结构精确可控，易于修饰，可寻址性等特点而被广泛应用于肿瘤靶向药物载体（中国发明专利：一种针对脑肿瘤的DNA靶向纳米载药分子的制备方法，公开号：CN104645338A），信号探针（中国发明专利：利用DNA纳米折纸结构作为信号放大探针的检测方法，公开号：CN104133053A），生物传感器（中国发明专利：基于适配体修饰的DNA折纸纳米结构-纳米金的生物传感器及其制备方法和应用，公开号：CN104962615A）等研究领域。而近些年对于DNA导线（中国发明专利：DNA引导纳米颗粒组装树形导线的制备方法，公开号：CN1994862A），pH响应（中国发明专利：基于DNA分子构型变化的pH敏感元件的制备方法，公开号：CN104391119A）等特性的研究，又赋予了DNA纳米结构作为纳米电路制备材料的无限可能。

DNA纳米结构的各种优良性能的实现都建立在其本身结构完整性的基础上。对于DNA纳米结构的稳定性，国内外的一些研究工作发现其在高温，乙醇，甲苯等有机溶剂中都表现出优异的结构稳定性。但有一个被共同忽略的问题就是：这些研究并未统一规范DNA折纸结构是处于固液界面上还是溶液中。而目前还未有研究涉及到固液界面可能对DNA折纸结构稳定性产生的影响，也未有可靠的研究方法作为参考。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明的目的在于提高一种研究界面效应对DNA二维折纸结构稳定性的影响的方法。

本发明目的通过下述方案实现：一种研究界面效应对DNA二维折纸结构稳定性的影响的方法，其特征在于包括以下步骤：

（1）DNA三角形折纸的合成：

将208根订书钉短链等量地溶解到MilliQ水中，使每条链的最终浓度为200 nM，将M13mp18 单链DNA（100 nM）与混合好的DNA短链(200 nM)以摩尔浓度比1：10的比例混合在1xTAE-Mg²⁺溶液中，该1xTAE-Mg²⁺溶液由40mM三羟甲基氨基甲烷（Tris）、20mM醋酸、2 mM乙二胺四乙酸（EDTA）和12.5mM醋酸镁，至pH 8.0，其中，M13mp18 单链DNA的最终浓度为5 nM，短链最终浓度为50 nM；将混好的溶液放入PCR仪中，设定退火程序从95℃缓慢降温至4℃，降温速率为0.2℃/10s；

（2）环境影响对溶液和界面处DNA结构变化的不同影响：

（2-1）pH的改变

DNA三角折纸结构所在界面上pH的改变：不同pH的缓冲液通过向1xTAE-Mg²⁺ 溶液中滴加含有过量盐酸或氢氧化钠的1xTAE-Mg²⁺缓冲液制得，将不同pH的缓冲液滴加到沉积有DNA三角折纸结构并洗掉盐分氮气吹干的云母片上放置一定时间；