一种基于表面增强拉曼光谱的新型核酸结构检测方法

本发明属于核酸结构检测，尤其涉及一种基于表面增强拉曼光谱的新型核酸结构检测方法。

背景技术：

1、核酸是由核苷酸构成的天然生物聚合物，包括脱氧核糖核酸(dna)和核糖核酸(rna)，在储存、传递和表达遗传信息方面起着重要作用。许多疾病与核酸结构的突变密切相关。利用小分子靶向天然核酸的方法具有药理学意义，其中最常见的应用包括抗癌疗法和抗生素靶向方法等。此外，核酸及其衍生物还能够通过化学合成形成特定的结构或超分子组装体，实现分子识别、催化作用、开关和治疗等多种功能。因此，对核酸结构进行分析检测在分子生物学、诊断和治疗以及分子组装等领域具重要意义。

2、使用表面增强拉曼光谱(sers)可以获得详尽的化学指纹信息，相较于传统的分析方法，sers有着高度灵敏度、样品需求量少、简便操作以及无需严谨的样品处理步骤等优势，因此适用于检测核酸内部结构的信息。该技术主要通过在适当的激光波长下激发ag、au和cu等纳米结构产生电磁场增强效应来实现。sers技术继承了拉曼光谱提供分子指纹图谱信息的能力，并且具有更高的灵敏度。目前存在间接和直接两种sers检测方法。间接方法通过外部标记物对目标物进行检测，获得的信号并非目标物本身的信号。相比之下，无标记的直接sers检测方法可以观察目标物的内部结构，因此更适合详细研究核酸的结构特性。

3、金属纳米粒子(ag、au和cu等)是常用的sers基底之一，聚集的金属纳米粒子可以产生大量“热点”，从而能够显著增强核酸的信号。合成金纳米粒子的一种方法是使用柠檬酸钠进行还原。然而，这会导致金纳米粒子的表面被还原剂如柠檬酸根等离子覆盖，形成杂质产生的sers信号，对核酸信号产生干扰，从而给核酸内部结构信息的检测带来困难。除此之外，核酸和金属纳米粒子之间存在较强的相互作用，可能会破坏核酸的天然结构。并且，一些核酸结构是在低ph(ph≤3)下形成的，溶液中大量的氢离子会破坏一些金属纳米粒子基底(比如银纳米粒子)的稳定性，导致很难检测到这类核酸的信号，这些因素都会影响核酸结构的有效sers检测。

技术实现思路

1、本发明实施例的目的在于提供一种基于表面增强拉曼光谱的新型核酸结构检测方法，旨在解决上述背景技术中提出的问题。

2、本发明实施例是这样实现的，一种基于表面增强拉曼光谱的新型核酸结构检测方法，包括以下步骤：

3、步骤1、采用frens法制备金纳米粒子胶体；

4、步骤2、将合成的金纳米粒子胶体在4℃，转速为5000rpm的条件下离心15分钟，除去上清液；

5、步骤3：取50μl步骤2中得到的金溶胶，与50μl 1mm的kbr溶液混合，孵育过夜；

6、步骤4：取50μl步骤3中得到的混合物，与50μl核酸样品混合；

7、步骤5：向步骤4中得到的混合溶液中加入20μl 0.01m的mgso4溶液；

8、步骤6：使用拉曼光谱仪对步骤5中的基底样品混合物进行检测。

9、进一步的技术方案，所述步骤1的具体步骤为：通过使用1ml质量分数为1％的柠檬酸三钠水溶液(na3c6h5o7·2h2o)还原100ml质量分数为0.01％haucl4制得，最终得到粒径在红色的金纳米粒子胶体。

10、本发明实施例提供的一种基于表面增强拉曼光谱的新型核酸结构检测方法，该方法利用金纳米粒子作为sers增强基底，并通过在金纳米粒子表面修饰溴离子和镁离子来实现。溴离子能够清洗金纳米粒子表面的杂质，解除柠檬酸根等杂质离子在金纳米粒子表面的吸附，从而消除杂质产生的sers信号对核酸信号的干扰。除此之外，在金纳米粒子表面的溴离子层还能防止dna和金纳米粒子表面产生强烈的相互作用，从而使得dna能维持本身的结构而不发生变化。镁离子则能够促进金纳米粒子的聚集从，产生大量的“热点”，进而实现拉曼信号的显著增强效果。使用这种方法，可以获得核酸的高质量sers谱图，实现对核酸结构细节的检测和对不同核酸结构的区分。

技术特征：

1.一种基于表面增强拉曼光谱的新型核酸结构检测方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的基于表面增强拉曼光谱的新型核酸结构检测方法，其特征在于，所述步骤1的具体步骤为：通过使用1ml质量分数为1％的柠檬酸三钠水溶液还原100ml质量分数为0.01％haucl4制得，最终得到粒径在红色的金纳米粒子胶体。

技术总结
本发明适用于核酸结构检测技术领域，提供了一种基于表面增强拉曼光谱的新型核酸结构检测方法，包括以下步骤：步骤1、采用Frens法制备金纳米粒子胶体；步骤2、将合成的金纳米粒子胶体在4℃，转速为5000rpm的条件下离心15分钟，除去上清液；步骤3：取50μL步骤2中得到的金溶胶，与50μL 1mM的KBr溶液混合，孵育过夜；步骤4：取50μL步骤3中得到的混合物，与50μL核酸样品混合；步骤5：向步骤4中得到的混合溶液中加入20μL 0.01M的MgSO<subgt;4</subgt;溶液；步骤6：使用拉曼光谱仪对步骤5中的基底样品混合物进行检测。使用该方法，可以获得核酸的高质量SERS谱图，实现对核酸结构细节的检测和对不同核酸结构的区分。

技术研发人员：国新华,张玉静
受保护的技术使用者：吉林大学
技术研发日：
技术公布日：2024/3/4