[发明专利]利用DNA四面体和i-motif结构控制纳米金颗粒自组装的方法

摘要

本发明涉及一种利用DNA四面体和i-motif结构控制纳米金颗粒自组装的方法，该方法以DNA四面体为支架，在DNA四面体顶端连接i-motif分子，利用DNA分子双链互补结构和特殊DNA分子对pH值的敏感，来控制纳米金颗粒的组装。本发明的优点在于所用原料生物相容性好，操控简便；制备的自组装纳米结构具有良好的物理化学稳定性，能够作为研究纳米尺度与宏观尺度材料之间各种性质的桥梁；并且由于i-motif结构的引入和DNA四面体本身受pH值发生结构变化的特性，使得该结构兼具了pH值可控的特性，能够通过pH值控制结构中纳米粒子的间距。

主权项

一种利用DNA四面体和i‑motif结构控制纳米金颗粒自组装的方法，其特征在于，包括以下步骤：（1）DNA四面体结构的制备：各取2μL不同的DNA单链1、2、3、4，加入到42μL Tris‑MgCl溶液中，DNA单链50μM，Tris‑MgCl溶液Tris 10mM, MgCl₂ 50mM, pH8；将混合溶液置于PCR仪中，反应温度为95℃，10分钟后冷却至4℃，继续反应30分钟；DNA单链即可通过碱基互补配对自组装成一个顶端带有i‑motif结构，另外三个顶端带有巯基的DNA四面体；所述DNA链碱基序列见序列表；（2）DNA分子与金基底的吸附：取带巯基的PEG分子 (SH‑(PEG)₇‑OCH₃，1mg/mL)修饰在纳米金表面，静置30分钟；然后取上述自组装好的TDN‑i‑motif溶液，加入纳米金溶液中，DNA四面体上的巯基会吸附在纳米金表面，充分反应2小时，形成DNA‑AuNP，可得到分散状态下的DNA‑AuNP颗粒；（3）互补链的加入以及pH变化控制纳米粒子间距：向上述分散溶液中加入不同浓度的i‑motif互补链 ，互补链序列见序列表5，使得该互补链与DNA‑纳米颗粒上的i‑motif结构发生碱基配对，从而使得多个纳米颗粒聚集，形成不同大小的三维结构；然后改变溶液的pH值，由于i‑motif结构和DNA四面体结构的构型、大小都会受到pH变化的影响，因此可以通过改变pH值来改变该三维纳米结构中纳米颗粒之间的距离。