一种基于DNA折纸术和纳米金属颗粒荧光探针的分子逻辑门的制作方法

文档序号:15020775发布日期:2018-07-25 00:39阅读:来源:国知局

技术特征:

1.一种基于DNA折纸术和纳米金属颗粒荧光探针的分子逻辑门,所述逻辑门包括:输入信号、信号转化器和输出信号,其特征在于,所述信号转化器包括:DNA Origami,位于DNA Origami上的切割链和纳米金属颗粒,以及纳米金属颗粒表面与切割链识别并连接的荧光链;

所述切割链为DNA单链;

所述荧光链为一端含有荧光基团的DNA单链,所述DNA单链未固定的一端含有酶切位点;所述荧光链的另一端通过巯基化固定在纳米金属颗粒表面;

所述荧光链的具有酶切位点的一段与切割链远离DNA Origami的一端完全互补;

所述输入信号包括蛋白酶;所述蛋白酶特异性识别所述酶切位点,将酶切位点切开,使得荧光基团从纳米金属颗粒表面释放;

所述输出信号为荧光基团的释放。

2.根据权利要求1所述的分子逻辑门,其特征在于,所述DNA Origami整体呈凹型哑铃状,其横切面为蜂巢结构。

3.根据权利要求1所述的分子逻辑门,其特征在于,所述切割链位于DNA Origami“哑铃”两端的凹槽侧面上;所述纳米金属颗粒固定在DNA Origami“哑铃”的凹槽部位。

4.根据权利要求1所述的分子逻辑门,其特征在于,所述纳米金属颗粒为纳米金颗粒或纳米银颗粒。

5.根据权利要求1所述的分子逻辑门,其特征在于,所述荧光链的酶切位点与巯基之间有3-4个胸腺嘧啶脱氧核糖核苷酸。

6.根据权利要求1所述的分子逻辑门,其特征在于,所述分子逻辑门为与门,所述信号转化器还包括A链,所述A链为DNA单链,A链与切割链远离DNA Origami的一端部分互补;所述输入信号还包括A’链,所述A’链为DNA单链,A’链与A链完全互补。

7.根据权利要求1所述的分子逻辑门,其特征在于,所述分子逻辑门为或门,所述信号转化器包括切割链1和切割链2;所述荧光链包括荧光链1和荧光链2;所述荧光链1的具有酶切位点的一段与切割链1远离DNA Origami的一端完全互补;所述荧光链2的具有酶切位点的一段与切割链2远离DNA Origami的一端完全互补。

8.根据权利要求1所述的分子逻辑门,其特征在于,所述分子逻辑门为三输入逻辑门,所述切割链两端分别具有E区和e区,E-e区域互补,使切割链形成茎环结构;所述切割链E区域的下游为F区域,切割链e区域的下游为d区域;所述输入信号还包括B链和B’链;所述B链和B’链为DNA单链,B链由f、e、d区域组成,B’链由D、E、F区域组成,B链和B’链完全互补;所述B链的f、e区域与切割链E、F区域完全互补;所述B’链D、E区域与切割链e、d区域完全互补,相同字母大小写对应区域完全互补。

9.一种基于DNA折纸术和纳米金属颗粒荧光探针的分子逻辑门,其特征在于,所述逻辑门为与门,包括:输入信号、信号转化器和输出信号;

所述信号转化器包括:DNA Origami,位于DNA Origami上的切割链和纳米金属颗粒,A链,以及纳米金属颗粒表面与切割链识别并连接的荧光链;

所述切割链为DNA单链;

所述A链为DNA单链,A链与切割链远离DNA Origami的一端部分互补;

所述荧光链为含有荧光基团的DNA单链,所述DNA单链未固定的一端含有酶切位点;所述荧光链的DNA单链另一端通过巯基化固定在纳米金属颗粒表面;

所述荧光链的具有酶切位点的一段与切割链远离DNA Origami的一端完全互补;

所述荧光链的酶切位点与巯基之间有3-4个胸腺嘧啶脱氧核糖核苷酸;

所述输入信号为蛋白酶、A’链或其混合;所述A’链为DNA单链,A’链与A链完全互补;所述蛋白酶特异性识别所述酶切位点,将酶切位点切开,使得荧光基团从纳米金属颗粒表面释放;

所述输出信号为荧光基团的释放。

10.一种基于DNA折纸术和纳米金属颗粒荧光探针的分子逻辑门,其特征在于,所述逻辑门为或门,包括:输入信号、信号转化器和输出信号;

所述信号转化器包括:DNA Origami,位于DNA Origami上的切割链和纳米金属颗粒,以及纳米金属颗粒表面与切割链识别并连接的荧光链;

所述切割链为DNA单链,包括切割链1和切割链2;

所述荧光链为含有荧光基团的DNA单链,所述DNA单链未固定的一端含有酶切位点;所述荧光链的DNA单链另一端通过巯基化固定在纳米金属颗粒表面;所述荧光链包括荧光链1和荧光链2;

所述荧光链1的具有酶切位点的一段与切割链1远离DNA Origami的一端完全互补;所述荧光链2的具有酶切位点的一段与切割链2远离DNA Origami的一端完全互补;

所述荧光链的酶切位点与巯基之间有3-4个胸腺嘧啶脱氧核糖核苷酸;

所述蛋白酶1特异性识别荧光链1的酶切位点,蛋白酶2特异性识别荧光链2的酶切位点;

所述输入信号为蛋白酶1、蛋白酶2或两者混合,蛋白酶特异性识别所述酶切位点,并将酶切位点切开,使得荧光基团从纳米金属颗粒表面释放;

所述输出信号为荧光基团的释放。

11.一种基于DNA折纸术和纳米金属颗粒荧光探针的分子逻辑门,其特征在于,所述逻辑门为三输入逻辑门,包括:输入信号、信号转化器和输出信号;

所述信号转化器包括:DNA Origami,位于DNA Origami上的切割链和纳米金属颗粒,以及纳米金属颗粒表面与切割链识别并连接的荧光链;

所述切割链为DNA单链;所述切割链两端分别具有E区和e区,E-e区域互补,形成茎环结构;所述切割链E区域的下游为F区域,切割链e区域的下游为d区域;

所述荧光链为含有荧光基团的DNA单链,所述DNA单链未固定的一端含有酶切位点;所述荧光链的DNA单链另一端通过巯基化固定在纳米金属颗粒表面;

所述荧光链的具有酶切位点的一段与切割链远离DNA Origami的一端完全互补;

所述荧光链的酶切位点与巯基之间有3-4个胸腺嘧啶脱氧核糖核苷酸;

所述输入信号为蛋白酶、B链、B’链或其混合;所述B链和B’链为DNA单链,B链由f、e、d区域组成,B’链由D、E、F区域组成,B链和B’链完全互补;所述B链f、e区域与切割链E、F区域完全互补;所述B’链D、E区域与切割链e、d区域完全互补;相同字母大小写对应区域完全互补;输入B链或B’链,茎环结构打开,蛋白酶特异性识别所述酶切位点,将酶切位点切开,使得荧光基团从纳米金属颗粒表面释放;

所述输出信号为荧光基团的释放。

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