一种金纳米棒上快速修饰hs-dna的方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种mPEG-SH和Tween 20辅助金纳米棒上快速修饰HS-DNA的方法， 属于金纳米棒上修饰HS-DNA技术开发领域。
【背景技术】
[0002] 棒状的金纳米能够简单的通过CTAB介导种子生长得到不同大小和长径比，因此 具有许多特殊的光学和电学的特性。金纳米棒的这些优良特性使得它拥有包括治疗学和 途断学在内的广泛应用 D (1、Khlebtsov，N. ;Dykman，L Biodistribution and toxicity of engineered gold nanoparticles: a review of in vitro and in vivo studies[J]. Chem. Soc. Rev. 2011，40, 1647-1671 ;2、Khlebtsov，N. ；Dykman, L. Biodistribution and toxicity of engineered gold nanoparticles: a review of in vitro and in vivo studies [J]. Chem. Soc. Rev. 2011，40, 1647-1671)包括如组装纳米颗粒、基因治疗、细胞靶 向、生物传感、载药和细胞粘附在内的这些应用当中，在金纳米棒上修饰HS-DNA是一个十 分关键的步骤D (3、Grzelczak，M. ;Vermant，J. ;Furst，Ε· M. ;Liz_Marzdin，L M. Directed self-assembly of nanoparticles[J]. ACS Nano 2010, 4, 3591-3605 ；4λ Chen, C.-C.； Lin，Y.-P. ;Wang，C.-W. ;Tzeng，H.-C. ;Wu，C.-H. ;Chen，Y.-C. ;Chen，C.-P. ;Chen，L.-C.; Wuj Y.-C. DNA-Gold Nanorod Conjugates for Remote Control of Localized Gene Expression by near Infrared Irradiation[J]. J. Am. Chem. Soc. 2006, 128, 3709-3715 ； 5 λ Huang, Y. -F. ； Chang, H. -T. ；Tan, W. Cancer cell targeting using multiple aptamers conjugated on nanorods[J] · Anal. Chem. 2008, 80, 567-572 ;6、Spadavecchia，J.； Barrasj A. ；Lyskawa,J. ；Woisel,P. ；Laure,W. ；Pradier, C. -M. ；Boukherroub,R.； Szuneritsj S. Approach for Plasmonic Based DNA Sensing:Amplification of the Wavelength Shift and Simultaneous Detection of the Plasmon Modes of Gold Nanostructures [J] · Anal. Chem. 2013, 85, 3288-3296 ;7、Yang，X. ;Liu，X. ;Liu，Z. ;Pu，F.; Renj J. ；Qu, X. Near - Infrared Light - Triggered, Targeted Drug Delivery to Cancer Cells by Aptamer Gated Nanovehicles[J].Adv.Mater.2012,24,2890_2895)然而，目 前在金纳米棒上修饰HS-DNA的方法十分耗时繁琐，特别是对于粒径大、长径比小的金 纳米棒。（8、Vial，S. ；Nykypanchuk, D. ；Yager, K. G. ；Tkachenko, A. V. ；Gang, 0. Linear Mesostructures in DNA-Nanorod Self_Assembly[J]· ACS Nano 2013,7,5437-5445)这 是因为目前金纳米棒的合成方法大多是基于CTAB介导合成，而CTAB会在金纳米棒的 表面形成 CTAB 双分子层 D (9、Jana，N. R. ;Gearheart，L ;Murphy，C. J. Seed-mediated growth approach for shape-controlled synthesis of spheroidal and rod-like gold nanoparticles using a surfactant template[J]. Adv. Mater. 2001,13,1389 ； 10、Nikoobakht，B. ；E1-Sayed, M. A. Evidence for bilayer assembly of cationic surfactants on the surface of gold nanorods [J] · Langmuir 2001，17, 6368-6374)带正 电的CTAB双分子层会阻碍金纳米棒和HS-DNA间形成金硫键而不能够结合到金纳米棒上； 其次它会非特异性的吸附带有负电的DNA而使金纳米棒团聚。此外，CTAB具有很强的细 胞毒性，大大的限制了金纳米棒在生物医学当中的应用。（11、Takahashi, H. ;Niidome，Y.; Niidomej T. ；Kaneko, K. ；Kawasaki, H. ；Yamada, S. Modif ication of gold nanorods using phosphatidylcholine to reduce cytotoxicity[J]. Langmuir 2006,22,2-5)
[0003] 因此，发展金纳米棒上简便、快速修饰HS-DNA的方法有重要的意义。
【发明内容】
[0004] 针对现有金纳米棒上修饰HS-DNA耗时繁琐等问题，本发明的第一目的在于提出 一种快速、简单、高效的保护金纳米棒的方法。
[0005] 发明的第二目的在于将提出的这种保护金纳米棒的方法用于快速、简单、高效的 在金纳米棒上修饰HS-DNA。
[0006] 所述在金纳米棒上快速修饰HS-DNA的方法，包括如下步骤：
[0007] (1)在CTAB存在下，通过种子生长的方法合成CTAB双分子层稳定的金纳米棒；
[0008] (2)通过离心再用mPEG-SH和具有聚乙二醇结构的非离子型表面活性剂混合液重 悬的方法取代金纳米棒表面的CTAB分子，在金纳米棒上修饰上mPEG-SH和表面活性剂，其 中，mPEG-SH和表面活性剂之间的混合比例范围为1-25% (w/w);
[0009] (3)向修饰有mPEG-SH和表面活性剂的金纳米棒溶液中加入HS-DNA和高浓度的酸 或盐，20-40°C老化0. 5-5小时，所述的高浓度的酸或盐浓度范围为IOO-1000 mM ;
[0010] (4)通过离心再用缓冲液重悬去除游离的HS-DNA就能够获得修饰有HS-DNA的金 纳米棒。
[0011] 其中，本发明步骤（1)为现有技术，其具体合成方法可参考【背景技术】。步骤（1)中 的金纳米棒是包括棒状结构在内的不同形状的金纳米。
[0012] 其中，本发明具有聚乙二醇结构的非离子型表面活性剂包括但不限于TW20，F127、 Tween 80 和 Triton XlOO0
[0013] 其中，步骤（2)中，mPEG-SH和表面活性剂两者的混合比例范围优选为1-25% (w/ w)，
[0014] mPEG-SH和表面活性剂的混合剂和金纳米棒的混合比例范围优选为2-200 :1 (w/ w)，
[0015] 步骤（2)离心力范围为8000-14000rpm，或是其它方式获取金纳米棒沉淀。
[0016] 其中，步骤⑵中，mPEG-SH的分子量范围可以为0. 75-20kDa kDa，最佳为 5kDa, mPEG-SH 浓度范围为 1-125 μ Μ。
[0017] 在于步骤（2)中，表面活性剂