DNA-Ag納米簇的合成及生物傳感研究.pdf

1、由幾個(gè)到幾十個(gè)原子組成的貴金屬納米簇由于強(qiáng)烈的電子限域效應(yīng)而產(chǎn)生像分子那樣的電子能帶結(jié)構(gòu)，其光/電性質(zhì)受到納米簇尺寸的顯著影響。近年來(lái)，以脫氧核糖核酸(DNA)為保護(hù)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。研究銀納米簇與DNA之間相互作用及堿基序列對(duì)Ag納米簇性質(zhì)的調(diào)控作用已成為近幾年來(lái)國(guó)際上比較活躍的研究領(lǐng)域之一。本論文采用多種方法研究了銀納米簇對(duì)單核

2、苷酸多態(tài)性(SNP)的識(shí)別作用;DNA骨架結(jié)合金屬陽(yáng)離子對(duì)DNA-Ag納米簇的熒光調(diào)制作用;以及DNA堿基堆疊誘導(dǎo)的偶極矩變化對(duì)銀納米簇光學(xué)性質(zhì)的影響。主要研究?jī)?nèi)容如下:
　　 1.采用含脫堿基位點(diǎn)DNAs(AP-DNAs)為載體，以NaBH為還原劑合成熒光性銀納米簇，通過(guò)熒光光譜、紫外可見(jiàn)吸收光譜等表征方法研究了銀納米簇對(duì)單核苷酸多態(tài)性(SNP)的識(shí)別作用。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明:熒光性銀納米簇能選擇性地在DNA脫堿基位點(diǎn)生成，且其熒光

3、性質(zhì)受脫堿基位點(diǎn)堿基序列的強(qiáng)烈影響。脫堿基位點(diǎn)對(duì)面堿基為胞嘧啶(C)，側(cè)翼堿基為鳥(niǎo)嘌呤(G)時(shí)表現(xiàn)出最強(qiáng)的熒光發(fā)射，從而可以實(shí)現(xiàn)對(duì)SNPs的原位檢測(cè)。此外，與以前的SNPs檢測(cè)方法相比，此方法的優(yōu)越性在于高度的選擇性及顯著的熒光增強(qiáng)識(shí)別能力，這為SNPs的檢測(cè)提供了一種更簡(jiǎn)便、快速、有效的方法。
　　 2.采用單鏈及雙鏈DNAs為載體，以NaBH4為還原劑合成銀納米簇，通過(guò)熒光穩(wěn)態(tài)、熒光壽命、紫外可見(jiàn)吸收光譜、透射電鏡、DNA熔

4、點(diǎn)測(cè)定等表征分析方法研究了DNA骨架結(jié)合金屬陽(yáng)離子Mg2+對(duì)DNA-Ag納米簇的熒光調(diào)制作用，同時(shí)對(duì)其機(jī)理進(jìn)行了探討。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明:在DNA-Ag納米簇的形成過(guò)程中或形成后加入Mg2+都可以對(duì)納米簇的熒光產(chǎn)生調(diào)制作用。對(duì)于以單鏈DNAs(ss-DNAs)為載體的納米簇，Mg2+不僅可以調(diào)制熒光強(qiáng)度，還可以調(diào)制熒光峰的位置;對(duì)于以雙鏈DNAs(ds-DNAs)為載體的銀納米簇，Mg2+只改變其熒光強(qiáng)度，而熒光峰位置并不發(fā)生變化。表明Mg2

5、+在DNA骨架的結(jié)合影響堿基與Ag納米簇的結(jié)合能力及結(jié)合作用方式。
　　 3.采用不同堿基序列的含脫堿基位點(diǎn)DNAs(AP-DNAs)為載體，以NaBH4為還原劑合成銀納米簇，通過(guò)改變脫堿基位點(diǎn)側(cè)翼堿基的臨近堿基序列，采用熒光穩(wěn)態(tài)、熒光壽命、DNA熔點(diǎn)測(cè)定，Job'splot等表征分析方法研究了DNA堿基堆疊性質(zhì)對(duì)銀納米簇尺寸及熒光性質(zhì)的影響，并對(duì)其機(jī)理進(jìn)行了討論。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明:當(dāng)銀納米簇所處的微環(huán)境不變而改變微環(huán)境的臨近堿基時(shí)