DNA納米環(huán)及其金屬化研究.pdf

1、微加工技術(shù)日益成為材料科學(xué)領(lǐng)域的一種新趨勢,圖形化納米材料是微加工技術(shù)的核心。目前,之上而下的合成方法因其在微納加工方面的局限性,正逐漸被自下而上技術(shù)代替。基于模板的自下而上的加工技術(shù)已成為當(dāng)前的熱點(diǎn)。DNA分子因其較好的穩(wěn)定性,分子間易于形成多樣化圖形以及與Ag+的較強(qiáng)的結(jié)合能力,逐漸成為納米構(gòu)筑的理想模板。此外,以DNA為模板的功能化納米材料的合成也是近幾年來急速發(fā)展的領(lǐng)域。作為最為常見的功能納米材料,熒光納米粒子的合成為熒光成像提

2、供了一種新型的材料,在生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域?qū)⒕哂袕V闊的應(yīng)用前景。
　　首先,本論文針對DNA的表征需求,設(shè)計(jì)了一種基于水平電泳的聚丙烯酰胺凝膠電泳。通過在凝膠托盤上加入有機(jī)玻璃和載玻片實(shí)現(xiàn)凝膠厚度的調(diào)節(jié)和氧氣的隔絕。該裝置能夠簡單快速的制備不同用途的水平聚丙烯酰胺凝膠,制膠過程如瓊脂糖凝膠制備一樣簡單快速,只需使用常規(guī)的水平電泳槽就可以對蛋白質(zhì)或DNA片段進(jìn)行分離表征。此外,本文還根據(jù)后續(xù)實(shí)驗(yàn)需求對凝膠厚度和電泳電壓進(jìn)行了優(yōu)化。
　

3、　其次,本論文提出了一種基于環(huán)狀單鏈 DNA(ssDNA)的強(qiáng)熒光銀納米粒子(Ag NPs)的合成。環(huán)狀單鏈DNA較強(qiáng)的UV吸收以及環(huán)狀ssDNA、線性ssDNA上Ag NPs的合成過程可通過UV-Vis光譜進(jìn)行監(jiān)測。透射電子顯微圖顯示,以環(huán)狀ssDNA為模板合成的Ag NPs與線性ssDNA-Ag NPs相比擁有更小的粒徑,這可能是環(huán)狀ssDNA-Ag NPs強(qiáng)熒光發(fā)射的原因之一。熒光光譜顯示環(huán)狀ssDNA-Ag NPs的熒光強(qiáng)度是線

4、性ssDNA-Ag NPs的4.5倍。此外,無論是環(huán)狀ssDNA-Ag NPs還是線性ssDNA-Ag NPs,其最大激發(fā)波長均位于270 nm處,該波長與DNA的吸收波長一致。這個(gè)現(xiàn)象表明,熒光Ag NPs發(fā)光的可能機(jī)理是DNA吸收紫外光的能量轉(zhuǎn)移至Ag NPs?；谶@種機(jī)理,環(huán)狀DNA對紫外光的高利用效率可能是引起環(huán)狀ssDNA-Ag NPs的高發(fā)射強(qiáng)度的另一個(gè)因素。
　　最后,本文還報(bào)道了環(huán)狀雙鏈DNA(dsDNA)的金屬化

5、作用。Ag NPs與DNA的結(jié)合可通過CD光譜的檢測得以確定。UV-Vis光譜顯示,環(huán)狀dsDNA金屬化產(chǎn)物擁有較強(qiáng)的Ag NPs的表面等離子體共振吸收峰。而TEM表明,以環(huán)狀dsDNA為模板的金屬化易于形成由3個(gè)17.1 nm的納米粒子組成的Ag納米環(huán)。以3個(gè)納米粒子的球心組成的圓半徑恰好與環(huán)狀DNA的圓半徑一致,從而說明,Ag+吸附在環(huán)狀dsDNA上能形成3個(gè)活性位點(diǎn),并以這3個(gè)活性位點(diǎn)為球心形成納米粒子。
　　本文提出的基于