一种新的纳米金复合物及其制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于新型材料合成技术领域，设及一种新型快速高产率制备定量DNA结合 纳米金的方法。
【背景技术】
[0002] 纳米金是一种常用的纳米材料，为了更好的发挥其功能，常用一些功能分子特异 性的结合在纳米金的表面，形成纳米金复合物。纳米金复合物被广泛应用于生物分析、生物 成像和生物制药W及自组装领域。尽管已经取得了一定的成果，但有一个问题不容忽视，那 就是在运些应用中，每个纳米金上结合的DNA等功能性分子的个数是不固定的，运种不精 确性对推动本领域的进一步发展带来了很大的不确定性。
[0003] 为了克服运种不确定性，可W制取定量DNA结合的金纳米粒子复合物。运种复合 物表面上结合的DNA条数是固定的，比如全是一条，或者两条。目前常用的定量结合纳米金 的方法是通过控制计量比控制并纯化得到固定琉基DNA条数结合的纳米金复合物。然而用 运种方法产率低，耗时耗力，造成了原料的极大浪费，很大的限制了该方法的进一步应用。 也有人通过利用位阻的方式提高了单结合纳米金复合物的效率到70%，但是运种方法缺乏 通用性，而且需要复杂繁琐的操作过程。
[0004] 因此，本领域迫切需要开发一种新型的制备定量DNA结合纳米金的方法，通过该 方法能快速的将功能DNA分子高效定量的连接到纳米金颗粒上，从而实现纳米金表面功能 分子的定量结合，提高纳米构筑的精确性。
【发明内容】
阳0化]本发明提供了一种快速、定量组装纳米金复合物的方法及采用该方法制备的纳米 金复合物。
[0006] 本发明第一方面，提供了一种嵌段核酸群，所述的嵌段核酸群含有> 1〇3个嵌段核 酸，
[0007] 其中，所述的嵌段核酸具有式I所示的结构：
[0008] X-Y-Z 式 I， W09] X为富含腺嚷岭的结合核酸区，其中，所述结合核酸区中腺嚷岭的含量 (A% ) > 80%，较佳地> 90%，更佳地为100%，且所述的结合核酸区的长度为40-100bp， 较佳地50-8化P ;
[0010] Y为无或长度为l-20bp的连接序列；
[0011] Z为功能核酸区；
[0012] 且> 80%、较佳地> 90%的所述嵌段核酸的结合核酸区X中腺嚷岭的数量相同。
[0013] 在另一优选例中，所述的嵌段核酸为单链核酸、双链核酸或单/双链杂合核酸。
[0014] 在另一优选例中，所述的功能核酸区为具有杂交连接功能或载带功能的核酸序 列。
[0015] 在另一优选例中，所述的功能核酸区包括探针结合序列、基因编码序列。
[0016] 在另一优选例中，所述的结合核酸区含有长度为40、45、50、55、60、65、70、75、80、 85、90、95或IOObp的腺嚷岭。
[0017] 在另一优选例中，所述的连接序列含有任意的核巧酸序列、barcode序列、和/或 柄签序列。
[0018] 本发明第二方面，提供了一种纳米金复合物，所述的纳米金复合物由（a)纳米金 粒子、和化）分别与纳米金粒子结合的本发明第一方面所述嵌段核酸群中的嵌段核酸组 成，且所述的纳米金复合物上所结合的嵌段核酸数量与所述嵌段核酸中的腺嚷岭数量呈负 相关。
[0019] 在另一优选例中，所述的纳米金复合物上的腺嚷岭平均结合长度为 4〇-80bp/314nm2。
[0020] 在另一优选例中，当抑值为3. 1、且所述嵌段核酸中的腺嚷岭长度为SObp时，至少 90 % W上纳米金复合物结合了 一条所述嵌段核酸。
[0021] 本发明第=反面，提供了一种纳米金体系，所述的纳米金体系含有本发明第=方 面所述的纳米金复合物。
[0022] 在另一优选例中，所述的纳米金体系为液体或固体。
[0023] 在另一优选例中，所述纳米金体系中至少80%、较佳地至少90%的纳米金粒子结 合有单个本发明第一方面所述的嵌段核酸。
[0024] 在另一优选例中，所述的纳米金体系至少具有W下一个或多个特征： 阳02引 a)所述纳米金体系中至少30 %，较佳地至少50 %，更佳地至少80 %的纳米金粒 子的粒径相同； 阳0%] (ii)所述的纳米金粒子的粒径为5-200nm，较佳地为5-lOOnm，更佳地为5-50nm ;
[0027] (iii)所述的纳米金体系中纳米金复合物的平均结合度为0. 8-3条（较佳地1-2 条）嵌段核酸/个纳米金粒子（按IOnm粒子计）、或0. 1-3条（较佳地1-2条）嵌段核酸 /314皿2(注：按IOnm粒子的表面积计算）；
[002引 （iv)所述的纳米金体系中纳米金复合物的腺嚷岭平均结合长度为 40-100bp/314nm2,较佳地，为 60-80bp/314nm2。
[0029] 在另一优选例中，当纳米金体系为液体时，所述的纳米金体系抑值为2-3. 6,较佳 地为2. 9-3. 4,更佳地为3. 0-3. 2。
[0030] 在另一优选例中，所述嵌段核酸中的功能核酸区为相同或不同。
[0031] 在另一优选例中，所述嵌段核酸中的功能核酸区为互补的核巧酸。
[0032] 在另一优选例中，当所述纳米金粒子粒径为IOnm时，单个所述纳米金粒子的表面 结合有1-2条所述嵌段核酸。 阳03引在另一优选例中，所述纳米金体系中至少40 %，较佳地> 50 %，更佳地> 80 %，最 佳地> 90%的纳米金复合物的平均结合度相同。
[0034] 在另一优选例中，所述纳米金体系中至少40 %、较佳地60 %、70 %、80 %、更佳地 90%的纳米金粒子结合有单个本发明第一方面所述的嵌段核酸，其中，所述嵌段核酸含有 40-100bp的腺嚷岭。
[0035] 在另一优选例中，所述的纳米金粒子包括经二水合双（对-横酷苯基）苯基麟化 二钟盐度SP巧保护的纳米金粒子。
[0036] 在另一优选例中，所述纳米金复合体包括单体、二聚体、=聚体、和/或四聚体。
[0037] 本发明第四方面，提供了一种制备本发明第二方面所述纳米金复合物的方法，包 括步骤：
[0038] (a)提供纳米金粒子和本发明第一方面所述的嵌段核酸群；
[0039] 化）将（a)中所述的纳米金粒子和嵌段核酸群在抑值2-3. 6,较佳地为2. 9-3. 4， 更佳地为3. 0-3. 2下进行共解育，从而形成平均结合度为0. 5-2条嵌段核酸/314nm2的纳 米金复合物；和任选的
[0040] (C)分离纯化化）中所述的纳米金复合物；
[0041] 其中所述的纳米金粒子的粒径为5-200nm ;所述的嵌段核酸中的腺嚷岭长度为 40-100bp〇
[0042] 在另一优选例中，所述的粒径为 5-20nm、30-40nm、50-60nm、70-80nm。
[0043] 在另一优选例中，所述的方法不包括步骤化）。
[0044] 在另一优选例中，所述纳米金体系含有粒径为5nm和/或IOnm的纳米金粒子。
[0045] 在另一优选例中，当抑值为3. 1、且所述嵌段核酸中的腺嚷岭长度为SObp时，至少 90 % W上纳米金复合物结合了 一条所述嵌段核酸。
[0046] 应理解，在本发明范围内中，本发明的上述各技术特征和在下文（如实施例）中具 体描述的各技术特征之间都可W互相组合，从而构成新的或优选的技术方案。限于篇幅，在 此不再一一累述。
【附图说明】
[0047] 图1为本发明的一个优选的单结合纳米金复合物制备的示意图。结合于纳米金表 面的功能性DNA分子包括两部分：结合区、功能区；结合区利用腺嚷岭或类似物与金之间的 亲和作用力固定到纳米金表面，并且能通过改变结合区腺嚷岭的长度调控组装在纳米金表 面DNA的条数；功能区为实现具体功能所需的功能分子。 W48]图2为传统的琉基DNA组装BSPP保护的金纳米颗粒的琼脂糖凝胶电泳图。 W例图3为嵌段DNA在不同抑范围内组装BSPP保护的金纳米颗粒的巧光图谱。图中 横坐标为时间，纵坐标为体系的巧光值。
[0050] 图4为嵌段DNA在不同抑范围（2-8)内组装BSPP保护的纳米金颗粒的琼脂糖凝 胶电泳图。该图证明了 ：嵌段DNA只有在酸性条件下（抑2-4)才能组装吸附到BSPP保护的 金纳米粒子上。
[005U 图5为嵌段DNA在不同抑值（2-4)的缓冲液下组装BSPP保护的纳米金颗粒的琼 脂糖凝胶电泳图。该图证明了嵌段DNA的组装量随着抑的降低逐渐增加，在抑低于3. 1 的情况下可W实现双结合或S结合等定量结合。在抑3. 1的情况下，POlyASO-DNA可W实 现90 %的单结合产率。 阳05引图6为嵌段DNA在不同A长度下组装BSPP保护的纳米金颗粒的琼脂糖凝胶电泳 图，该图证明了在抑3. 1的情况下，当A长度大于40的时候，DNA组装量随着A长度的增加 逐渐降低，验证了我们关于A长度增加位阻增大导致组装在纳米