一種新的納米金復合物及其制備方法
【技術領域】
[0001] 本發明屬于新型材料合成技術領域，設及一種新型快速高產率制備定量DNA結合 納米金的方法。
【背景技術】
[0002] 納米金是一種常用的納米材料，為了更好的發揮其功能，常用一些功能分子特異 性的結合在納米金的表面，形成納米金復合物。納米金復合物被廣泛應用于生物分析、生物 成像和生物制藥W及自組裝領域。盡管已經取得了一定的成果，但有一個問題不容忽視，那 就是在運些應用中，每個納米金上結合的DNA等功能性分子的個數是不固定的，運種不精 確性對推動本領域的進一步發展帶來了很大的不確定性。
[0003] 為了克服運種不確定性，可W制取定量DNA結合的金納米粒子復合物。運種復合 物表面上結合的DNA條數是固定的，比如全是一條，或者兩條。目前常用的定量結合納米金 的方法是通過控制計量比控制并純化得到固定琉基DNA條數結合的納米金復合物。然而用 運種方法產率低，耗時耗力，造成了原料的極大浪費，很大的限制了該方法的進一步應用。 也有人通過利用位阻的方式提高了單結合納米金復合物的效率到70%，但是運種方法缺乏 通用性，而且需要復雜繁瑣的操作過程。
[0004] 因此，本領域迫切需要開發一種新型的制備定量DNA結合納米金的方法，通過該 方法能快速的將功能DNA分子高效定量的連接到納米金顆粒上，從而實現納米金表面功能 分子的定量結合，提高納米構筑的精確性。
【發明內容】
陽0化]本發明提供了一種快速、定量組裝納米金復合物的方法及采用該方法制備的納米 金復合物。
[0006] 本發明第一方面，提供了一種嵌段核酸群，所述的嵌段核酸群含有> 1〇3個嵌段核 酸，
[0007] 其中，所述的嵌段核酸具有式I所示的結構：
[0008] X-Y-Z 式 I， W09] X為富含腺嚷嶺的結合核酸區，其中，所述結合核酸區中腺嚷嶺的含量 (A% ) > 80%，較佳地> 90%，更佳地為100%，且所述的結合核酸區的長度為40-100bp， 較佳地50-8化P ;
[0010] Y為無或長度為l-20bp的連接序列；
[0011] Z為功能核酸區；
[0012] 且> 80%、較佳地> 90%的所述嵌段核酸的結合核酸區X中腺嚷嶺的數量相同。
[0013] 在另一優選例中，所述的嵌段核酸為單鏈核酸、雙鏈核酸或單/雙鏈雜合核酸。
[0014] 在另一優選例中，所述的功能核酸區為具有雜交連接功能或載帶功能的核酸序 列。
[0015] 在另一優選例中，所述的功能核酸區包括探針結合序列、基因編碼序列。
[0016] 在另一優選例中，所述的結合核酸區含有長度為40、45、50、55、60、65、70、75、80、 85、90、95或IOObp的腺嚷嶺。
[0017] 在另一優選例中，所述的連接序列含有任意的核巧酸序列、barcode序列、和/或 柄簽序列。
[0018] 本發明第二方面，提供了一種納米金復合物，所述的納米金復合物由（a)納米金 粒子、和化）分別與納米金粒子結合的本發明第一方面所述嵌段核酸群中的嵌段核酸組 成，且所述的納米金復合物上所結合的嵌段核酸數量與所述嵌段核酸中的腺嚷嶺數量呈負 相關。
[0019] 在另一優選例中，所述的納米金復合物上的腺嚷嶺平均結合長度為 4〇-80bp/314nm2。
[0020] 在另一優選例中，當抑值為3. 1、且所述嵌段核酸中的腺嚷嶺長度為SObp時，至少 90 % W上納米金復合物結合了 一條所述嵌段核酸。
[0021] 本發明第=反面，提供了一種納米金體系，所述的納米金體系含有本發明第=方 面所述的納米金復合物。
[0022] 在另一優選例中，所述的納米金體系為液體或固體。
[0023] 在另一優選例中，所述納米金體系中至少80%、較佳地至少90%的納米金粒子結 合有單個本發明第一方面所述的嵌段核酸。
[0024] 在另一優選例中，所述的納米金體系至少具有W下一個或多個特征： 陽02引 a)所述納米金體系中至少30 %，較佳地至少50 %，更佳地至少80 %的納米金粒 子的粒徑相同； 陽0%] (ii)所述的納米金粒子的粒徑為5-200nm，較佳地為5-lOOnm，更佳地為5-50nm ;
[0027] (iii)所述的納米金體系中納米金復合物的平均結合度為0. 8-3條（較佳地1-2 條）嵌段核酸/個納米金粒子（按IOnm粒子計）、或0. 1-3條（較佳地1-2條）嵌段核酸 /314皿2(注：按IOnm粒子的表面積計算）；
[002引 （iv)所述的納米金體系中納米金復合物的腺嚷嶺平均結合長度為 40-100bp/314nm2,較佳地，為 60-80bp/314nm2。
[0029] 在另一優選例中，當納米金體系為液體時，所述的納米金體系抑值為2-3. 6,較佳 地為2. 9-3. 4,更佳地為3. 0-3. 2。
[0030] 在另一優選例中，所述嵌段核酸中的功能核酸區為相同或不同。
[0031] 在另一優選例中，所述嵌段核酸中的功能核酸區為互補的核巧酸。
[0032] 在另一優選例中，當所述納米金粒子粒徑為IOnm時，單個所述納米金粒子的表面 結合有1-2條所述嵌段核酸。 陽03引在另一優選例中，所述納米金體系中至少40 %，較佳地> 50 %，更佳地> 80 %，最 佳地> 90%的納米金復合物的平均結合度相同。
[0034] 在另一優選例中，所述納米金體系中至少40 %、較佳地60 %、70 %、80 %、更佳地 90%的納米金粒子結合有單個本發明第一方面所述的嵌段核酸，其中，所述嵌段核酸含有 40-100bp的腺嚷嶺。
[0035] 在另一優選例中，所述的納米金粒子包括經二水合雙（對-橫酷苯基）苯基麟化 二鐘鹽度SP巧保護的納米金粒子。
[0036] 在另一優選例中，所述納米金復合體包括單體、二聚體、=聚體、和/或四聚體。
[0037] 本發明第四方面，提供了一種制備本發明第二方面所述納米金復合物的方法，包 括步驟：
[0038] (a)提供納米金粒子和本發明第一方面所述的嵌段核酸群；
[0039] 化）將（a)中所述的納米金粒子和嵌段核酸群在抑值2-3. 6,較佳地為2. 9-3. 4， 更佳地為3. 0-3. 2下進行共解育，從而形成平均結合度為0. 5-2條嵌段核酸/314nm2的納 米金復合物；和任選的
[0040] (C)分離純化化）中所述的納米金復合物；
[0041] 其中所述的納米金粒子的粒徑為5-200nm ;所述的嵌段核酸中的腺嚷嶺長度為 40-100bp〇
[0042] 在另一優選例中，所述的粒徑為 5-20nm、30-40nm、50-60nm、70-80nm。
[0043] 在另一優選例中，所述的方法不包括步驟化）。
[0044] 在另一優選例中，所述納米金體系含有粒徑為5nm和/或IOnm的納米金粒子。
[0045] 在另一優選例中，當抑值為3. 1、且所述嵌段核酸中的腺嚷嶺長度為SObp時，至少 90 % W上納米金復合物結合了 一條所述嵌段核酸。
[0046] 應理解，在本發明范圍內中，本發明的上述各技術特征和在下文（如實施例）中具 體描述的各技術特征之間都可W互相組合，從而構成新的或優選的技術方案。限于篇幅，在 此不再一一累述。
【附圖說明】
[0047] 圖1為本發明的一個優選的單結合納米金復合物制備的示意圖。結合于納米金表 面的功能性DNA分子包括兩部分：結合區、功能區；結合區利用腺嚷嶺或類似物與金之間的 親和作用力固定到納米金表面，并且能通過改變結合區腺嚷嶺的長度調控組裝在納米金表 面DNA的條數；功能區為實現具體功能所需的功能分子。 W48]圖2為傳統的琉基DNA組裝BSPP保護的金納米顆粒的瓊脂糖凝膠電泳圖。 W例圖3為嵌段DNA在不同抑范圍內組裝BSPP保護的金納米顆粒的巧光圖譜。圖中 橫坐標為時間，縱坐標為體系的巧光值。
[0050] 圖4為嵌段DNA在不同抑范圍（2-8)內組裝BSPP保護的納米金顆粒的瓊脂糖凝 膠電泳圖。該圖證明了 ：嵌段DNA只有在酸性條件下（抑2-4)才能組裝吸附到BSPP保護的 金納米粒子上。
[005U 圖5為嵌段DNA在不同抑值（2-4)的緩沖液下組裝BSPP保護的納米金顆粒的瓊 脂糖凝膠電泳圖。該圖證明了嵌段DNA的組裝量隨著抑的降低逐漸增加，在抑低于3. 1 的情況下可W實現雙結合或S結合等定量結合。在抑3. 1的情況下，POlyASO-DNA可W實 現90 %的單結合產率。 陽05引圖6為嵌段DNA在不同A長度下組裝BSPP保護的納米金顆粒的瓊脂糖凝膠電泳 圖，該圖證明了在抑3. 1的情況下，當A長度大于40的時候，DNA組裝量隨著A長度的增加 逐漸降低，驗證了我們關于A長度增加位阻增大導致組裝在納米