[发明专利]荧光精确定量DNA折纸结构完整度的方法

说明书

本发明涉及一种精准定量DNA折纸结构完整程度的方法，包括DNA三角形折纸结构的合成和荧光光谱定量DNA三角折纸随离子浓度变化而产生的结构变化。具体涉及以Eva Green荧光染料为定量试剂，通过荧光强度，精确定量DNA三角折纸结构在环境改变时，结构的完整程度。本发明属于纳米生物材料和生物检测领域。本发明的优点在于：提出了一种荧光精确定量DNA折纸结构完整度的方法；该定量方法精确、简便、易于评估操作，可以满足未来DNA纳米折纸结构应用的需求。

技术领域

本发明涉及一种荧光精确定量DNA折纸结构完整度的方法，具体涉及以Eva Green荧光染料为定量试剂，通过荧光强度，精确定量DNA三角折纸结构在环境改变时，结构的完整程度。本发明属于纳米生物材料和生物检测领域。

背景技术

DNA折纸结构由于其结构精确可控，易于修饰，具备良好的生物相容性，而受到了广泛的关注。近年来研究发现DNA双螺旋具有导电性，pH响应性等特殊性质，DNA双螺旋可以通过碱基互补配对原则将结构尺寸精度控制在埃量级（10^-10），其3’、5’端易于修饰各种化学基团，同时其良好的生物相容性更是其他材料无可比拟的。这些优良性能为其用作生物芯片以及纳米器件开辟了新的可能。

但是，DNA材料相比无机材料更容易受到环境的影响，尤其是应用于人体时，容易受到温度，离子浓度，以及其他杂质的干扰而发生结构变化，从而造成其本身优良性能的改变。目前，在该领域已有多项研究成果，如DNA折纸结构在血清中只能保持约20小时的稳定结构；温度升高会造成其结构解离；离子浓度升高或降低均会造成结构变化；将其暴露于紫外光照或臭氧环境也会对其结构稳定性造成影响。那么环境变化对于结构稳定性的影响究竟有多大，有诸多定性的研究，但没有一种定量的方法。

发明内容

为克服现有技术的不足，本发明目的在于：提供一种荧光精确定量DNA折纸结构完整度的方法。

本发明的方法具体为：

一种荧光精确定量DNA折纸结构完整度的方法，其特征在于，具体为以下步骤：

（1）DNA三角形折纸结构的合成

将208条订书钉链（其序列见序列表1）等量地溶解到MilliQ水中，使每条链的最终浓度为200nM；将M13mp18 单链DNA（100nM）与混好的208条短链(200nM)以摩尔浓度比1：10的比例混合在1×TAE-Mg²⁺溶液中（三羟甲基氨基甲烷（Tris），40mM；醋酸, 20mM；乙二胺四乙酸（EDTA）, 2 mM；醋酸镁, 12.5mM；pH 8.0），其中M13mp18 单链DNA的最终浓度为5 nM，短链最终浓度为50nM；将混好的溶液放入PCR仪中，设定反应程序95℃持续3分钟，然后 缓慢降温至4℃，降温速率为0.2℃/10s；

（2）荧光光谱定量DNA三角折纸随离子浓度变化而产生的结构变化

将上述合成的DNA三角折纸结构置于超滤离心管中纯化，转速3000g，10分钟，离心3次，清除多余的订书钉链；

将纯化好的DNA三角折纸的终浓度定为2nM，取DNA三角折纸溶液，加入20×EvaGreen，加入缓冲溶液，测量其荧光强度；

控制Mg²⁺浓度为原缓冲液中的1/10，静置5分钟至2小时，测量其荧光强度；

恢复溶液中Mg²⁺浓度，再次测量其荧光强度。

本发明利用离子浓度变化造成DNA三角折纸结构的变化，采用荧光强度值精确定量该结构变化的百分比。

始终保持DNA三角折纸的浓度为0.2nM， 根据荧光强度的大小确定DNA折纸结构的完整程度。