DNA調(diào)控的銀納米簇的合成及生物傳感研究.pdf

1、近些年來，由Au、Ag或Pt等金屬的幾個至幾十個原子組成的新型熒光納米材料因其優(yōu)異的光譜和光物理性質(zhì)而受到科學(xué)家們廣泛的關(guān)注。金屬納米簇其半徑小于2 nm，擁有離散的電子能級，展示出顯著的類分子性質(zhì)，例如磁性，強熒光性質(zhì)，并且可以作為一種熒光探針來進行生物檢測。最近，以脫氧核糖核酸(DNA)為保護骨架合成的Ag納米簇(DNA-Ag納米簇)可作為一種新穎的熒光標(biāo)記物，已在生物標(biāo)記、生物/化學(xué)傳感等諸多領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用。本論文利用不同的D

2、NA模板合成AgNCs，進而達到對單核苷酸多態(tài)性(SNP)的識別作用;并通過在合成的熒光性的銀納米簇中加入陰離子研究其DNA-AgNCs發(fā)光機制;以及利用設(shè)計合成的熒光銀納米簇為探針來檢測CpG雙核苷酸中胞嘧啶(C)到胸腺嘧啶(T)的轉(zhuǎn)變。以下為主要研究內(nèi)容:
　　1.采用含有凸起位點的DNA(Bulge-DNAs)為模板，利用NaBH4為還原劑合成具有熒光性質(zhì)的銀納米簇。該實驗方法可以簡單、快速、有效的識別單核苷多態(tài)性(SNP)

3、。通過紫外可見光譜、熒光光譜等方法研究了以此為模板合成的銀納米簇(AgNCs)的熒光性質(zhì)。實驗結(jié)果表明:金屬銀納米簇可以選擇性的生長在有凸起位點的DNA上面，其熒光性質(zhì)受到凸起位點堿基的性質(zhì)的影響，當(dāng)凸起位點堿基為胞嘧啶(C)，金屬銀納米簇?zé)晒獍l(fā)射強度最強，從而達到對此類SNPs的原位檢測。此外，本文還討論了以此方法合成的熒光銀納米簇在Bulge位點空間內(nèi)的穩(wěn)定性，進一步說明了該實驗方法的高效、便捷以及合理性。
　　2.本文通過以

4、4C-DNA為模板合成穩(wěn)定的銀納米簇中，加入不同的鹵素陰離子，討論其對熒光銀納米簇的熒光光敏化作用。實驗中通過熒光光譜，紫外可見吸收光譜，透射電鏡以及X射線光電子能譜等表征手段進行研究，實驗結(jié)果表明:在低濃度下加入不同的鹵素離子（Cl-、Br-、I-）熒光銀納米簇的熒光發(fā)射位置沒有變化，熒光強度確有很大程度的增強，然而濃度較高時熒光強度會發(fā)生很大程度的降低，陰離子和銀納米簇形成共價鍵之后使其熒光銀納米簇的熒光光敏度降低，這一現(xiàn)象表明陰離

5、子的極化性會影響銀納米簇的熒光性質(zhì)。
　　3.本次工作通過設(shè)計凸起位點并合成銀納米簇，來檢測CpG雙核苷酸中胞嘧啶(C)到胸腺嘧啶(T)的轉(zhuǎn)變。DNA二核苷CpG中的胞嘧啶(C)經(jīng)常會發(fā)生堿基突變，轉(zhuǎn)變成胸腺嘧啶(T)，我們通過設(shè)計含有凸起位點的DNA為模板合成銀納米簇，使其作為一種熒光探針來檢測該類堿基變異，通過熒光光譜，紫外吸收光譜，DNA熔點測試等表征手段來研究其銀納米簇?zé)晒庑再|(zhì)。實驗表明:CpG轉(zhuǎn)變成TpG時溶液中的銀離子

6、可以結(jié)合在此位點上，通過加入NaBH4使之還原，具有較強的熒光。熒光銀納米簇作為一種有用的無機熒光探針來檢測其二核苷酸的變異。我們實驗發(fā)現(xiàn)通過對比CpG、GpG以及ApG，TpG中胸腺嘧啶(T)可以更有效的合成熒光銀納米簇，并且我們設(shè)計的該Bulge模板可以原位合成銀納米簇，進而變異的CpG到TpG模塊會被快速有效的檢測出來。此外，我們設(shè)計的凸起位點還與之前的脫堿基位點的模板做了對比，可以看出該試驗方法對TpG的檢測是一種快速，簡便、有