[发明专利]一种酶驱动双面神纳米马达及其制备方法

说明书

本发明涉及纳米器件制备的技术领域，具体涉及一种酶驱动双面神纳米马达及其制备方法，以贵金属纳米粒子为马达基本骨架，一侧连接功能分子，一侧连着生物酶的纳米颗粒。本发明的酶驱动双面神纳米马达，尺寸较小，易于进出细胞组织，生物相容性好，因而在生物主动给药领域具有广泛的应用前景。由于贵金属纳米粒子特殊的光学、电学性能，在生物传感、疾病治疗领域具有优良的性能。本发明的制备方法，其制备方法可控性强，可满足不同尺寸，不同材料，不同酶驱动纳米马达的制备，且具有普适性，为后续生物传感以及靶向给药提供了可能。

技术领域

本发明涉及纳米器件制备的技术领域，具体涉及一种酶驱动双面神纳米马达及其制备方法。

背景技术

纳米马达是一种在纳米尺度，能够将其它形式的能量转化为动能，并能自主运动的纳米器件。由于其独特的自主运动性能，在药物装载、运输和释放等方面具有重要应用，因此纳米马达在生物传感、主动给药等领域具有巨大的应用前景。

其中马达的制备是微/纳马达研究中最基础，也是最重要的一环。目前发展了多种技术用于制备微/纳米马达。如利用电化学沉积法，制备出双金属棒状、线状、管状马达等，但这种方法受模板限制，产率有限，只适合制备微米马达；利用物理沉积法，制备多种多样的双面神马达，此方法制备马达的产率相比电化学沉积法有所提高，但对于纳米马达的制备具有一定困难；最近几年科学工作者又利用化学组装法制备了一系列马达，这极大丰富了马达的种类与功能，虽然可以制备出纳米马达，但却无法制备小尺寸(100nm)的纳米马达。因而，目前纳米尺寸马达的制备仍然还存在巨大的挑战。

因此，本发明将通过在纳米尺度构建不对称结构，将纳米粒子与生物酶结合，制备了小尺寸且尺寸可控的酶驱动双面神纳米马达，并且在一定“燃料”浓度中，会产生增强扩散。

发明内容

本发明的目的之一在于提供一种酶驱动双面神纳米马达，尺寸小，为纳米级尺寸，易于进出细胞组织，生物相容性好，在生物主动给药领域具有广泛的应用前景。

本发明的目的之二在于提供一种酶驱动双面神纳米马达的制备方法，可控性强，可满足不同尺寸，不同材料，不同酶驱动纳米马达的制备。

本发明的目的之三在于提供一种酶驱动双面神纳米马达的应用。

本发明实现目的之一所采用的方案是：一种酶驱动双面神纳米马达，以贵金属纳米粒子为马达基本骨架，一侧连接功能分子，一侧连着生物酶。

优选地，所述贵金属为金、铂或钯。

优选地，所述贵金属纳米粒子的粒径为10-100nm。

优选地，所述功能分子为聚乙二醇或核酸分子，所述功能分子通过Au/Pt/Pd-S共价键与贵金属纳米粒子结合。

优选地，所述生物酶为脲酶、葡萄糖氧化酶、过氧化氢酶中的任意一种，所述生物酶通过羧基基团或者醛基基团修饰在贵金属纳米粒子的表面。

本发明实现目的之二所采用的方案是：一种所述的酶驱动双面神纳米马达的制备方法，包括以下步骤：

(1)采用贵金属纳米粒子与苯乙烯单体制备贵金属-聚苯乙烯偏心粒子，所述贵金属-聚苯乙烯偏心粒子中，聚苯乙烯仅覆盖部分所述贵金属纳米粒子的表面，贵金属纳米粒子未被聚苯乙烯覆盖的部分为裸露表面；

(2)利用Au/Pt/Pd-S共价键将功能分子修饰于所述贵金属-聚苯乙烯偏心粒子的裸露表面，得到功能分子-贵金属-聚苯乙烯粒子；

(3)将步骤(2)得到的功能分子-贵金属-聚苯乙烯粒子除去聚苯乙烯，得到功能分子-贵金属偏心粒子，贵金属纳米粒子未连接功能分子的部分为裸露表面；

(4)在贵金属纳米粒子的裸露表面修饰醛基基团或者羧基基团，再通过缩合反应或酰胺反应将生物酶纳米粒子修饰于裸露表面，得到所述酶驱动双面神纳米马达。