金納米棒的等離子共振光散射在多糖類藥物和DNA雜交分析中的應(yīng)用研究.pdf

1、金納米棒(Au NPs)因其各向異性結(jié)構(gòu)和獨特的光譜特征而倍受化學(xué)研究者青睞，得到飛速的發(fā)展，廣泛應(yīng)用于金屬離子和氨基酸檢測、免疫分析、DNA序列分析、癌細胞成像和光熱治療以及納米材料組裝等領(lǐng)域。但是對于金納米棒的等離子共振散射光的應(yīng)用尤其是在定量分析方面的應(yīng)用研究還較少。本文制備了粒徑均勻、產(chǎn)量高、重現(xiàn)性好的金納米棒，在此基礎(chǔ)上進一步擴展了金納米棒的等離子共振散射光的應(yīng)用范圍。利用金納米棒的等離子共振光散射(PRLS)技術(shù)對HIV相關(guān)

2、特征DNA序列進行了雜交和多態(tài)性分析，測定了多糖類藥物肝素和殼聚糖。具體研究內(nèi)容包括以下兩個方面： 一、以人類免疫缺陷病毒1型(HIV-1)相關(guān)短DNA序列為例，發(fā)展了一種免標(biāo)記、一步法光學(xué)基因傳感方法。利用各向異性、非球形、表面帶正電，并且不加任何穩(wěn)定劑就能在高離子強度條件下保持穩(wěn)定的金納米棒作為識別短鏈DNA序列的平臺，將靶物DNA序列加入到未經(jīng)修飾的金納米棒與未標(biāo)記的探針DNA混合的高離子強度緩沖溶液中，溶液顏色在5分鐘內(nèi)

3、由紅色變?yōu)榈仙?，顯示出強烈增強的等離子共振光散射(PRLS)信號。機理研究表明這種增強的PRLS信號是由于探針DNA和靶物DNA雜交形成雙鏈DNA引起金納米棒聚集而產(chǎn)生。利用增強的PRLS信號，監(jiān)控了HIV-1 U5長末端重復(fù)序列21個堿基的單鏈寡核苷酸的雜交，檢測限能達到80 pM，而且容易檢測單堿基錯配，這種方法用于檢測HIV基因相關(guān)的特征DNA序列具有簡單、靈敏、可靠、特異性高的特點。 二、金納米棒在溶液中呈分散狀態(tài)，具

4、有微弱的等離子共振光散射信號。但當(dāng)其與多糖類藥物肝素或殼聚糖相互作用后發(fā)生明顯的聚集，產(chǎn)生顯著增強的PRLS信號，信號增強程度與藥物濃度在一定范圍內(nèi)呈線性關(guān)系，據(jù)此研究了金納米棒與多糖類藥物相互作用的機理并建立了基于金納米棒聚集測定微量肝素或殼聚糖的等離子共振光散射分析法。 (1)利用等離子共振光散射(PRLS)、等離子共振吸收、掃描電子顯微成像和動態(tài)光散射技術(shù)研究了金納米棒與肝素的靜電相互作用。在60mmol/L NaCl和p

5、H 5.33的Britton-Robinson緩沖溶液介質(zhì)中，當(dāng)金納米棒濃度為6.4×10-5mol/L時，0.02～0.70μg/mL范圍內(nèi)的肝素能使金納米棒的等離子共振光散射信號呈線性增強，方法的檢測限為(3σ)8.0ng/mL。該方法成功應(yīng)用于臨床肝素鈉注射液的測定。 (2)研究表明殼聚糖通過靜電作用和氨基配位作用與金納米棒結(jié)合，使金納米棒的等離子共振光散射信號增強。在pH 7.00 Britton-Robinson緩沖溶