一種基于量子點-金納米組裝超結構對雙酚a進行檢測的方法
【技術領域】
[0001] 本發明屬于分析化學領域，涉及一種基于量子點-金納米組裝超結構對雙酚A進 行檢測的方法。
【背景技術】
[0002] 雙酚A (Bisphenol A，簡稱BPA)，化學名稱2, 2-二（4-羥基苯基）丙烷，是聚碳酸 酯、環氧樹脂以及聚氯乙烯樹脂合成的增塑劑，目前已廣泛用于罐頭食品、飲料包裝、奶瓶、 水瓶等數百種日用品中。雙酚A雖屬低毒性化學物，但由于其化學結構類似雌二醇和乙稀 雌酴，因而和其他環境激素一樣，BPA能模仿或干擾內源性雌激素，即使很低的劑量也能使 動物產生雌性早熟、精子數下降、前列腺增生等作用。此外，有資料顯示雙酚A具有一定的 胚胎毒性和致畸性，可明顯增加動物卵巢癌、前列腺癌、白血病等癌癥的發生。由于雙酚A 在自然界中廣泛存在，且難以降解，能夠通過食物鏈、食品包裝容器以及塑料薄膜滲入到食 物中，危害人類健康。因此，發明一種能夠快速、高靈敏檢測雙酚A的方法是非常重要的。
[0003] 傳統雙酚A的檢測方法大多采用儀器法（如：氣相法、液相法），但這些方法存在 對樣品前處理要求高、設備昂貴、工作量大、成本高等缺點，已不能滿足當前食品安全檢測 的要求。為此，開發一種快速、方便、低成本、高靈敏的新型雙酚A檢測方法是非常有必要 的。量子點是一種由II-VI族或III-V族元素組成的直徑在IOOnm以內的微小熒光顆粒， 基于量子尺寸效應和介電限域效應，該材料能夠在一定激發光的照射下發射出不同顏色的 光。與染料相比，量子點的熒光強度高，熒光壽命長，具有寬的激發波長和窄的發射波長等 優點，目前已被廣泛用于傳感檢測、生物成像、載藥、疾病診斷等領域。但是由于量子點本身 尺寸小（通常在3-5nm)、水相中不穩定，因而很難實現可控定向組裝。基于DNA分子對量子 點在納米尺寸范圍內進行可控定向排布，并利用金納米顆粒與量子點之間的熒光共振能量 轉移，開發新型熒光傳感器用于雙酚A的快速、高靈敏檢測是一種技術創新發展方向。
【發明內容】
[0004] 本發明的目的是解決現有技術中量子點定向組裝難、可控程度低等問題，提供一 種基于DNA分子模板的量子點-金納米組裝超結構可控制備方法，并基于該納米組裝體特 殊的光學性質開發用于快速檢測雙酚A的熒光傳感器。
[0005] 本發明的目的通過以下技術方案實現
[0006] 1.本發明提供一種基于量子點-金納米組裝超結構對雙酚A進行檢測的方法，該 方法以DNA分子為模板制備量子點-金納米組裝超結構，量子點表面修飾的DNA內嵌有目 標物的適配體序列，目標物通過與適配體結合使得量子點從納米組裝體中解離，通過組裝 體熒光強度的變化對目標物濃度進行檢測。
[0007] 量子點通過表面DNA分子的互補雜交定向偶聯在金納米顆粒表面，形成以金納米 顆粒為核，量子點為殼的空間納米組裝超結構；當距離小于10納米時，量子點的熒光會被 金納米顆粒淬滅；當超過10納米的距離時，量子點的熒光得到恢復。當檢測溶液中存在雙 酚A時，雙酚A能與內嵌在DM2骨架內自身的核酸適配體結合，使得量子點從金納米顆粒 表面解離，納米組裝結構被破壞，從而使此量子點的熒光信號明顯增強，根據熒光信號強度 與雙酚A濃度建立標準曲線，可以對雙酚A進行定性、定量檢測。
[0008] 2.上述1提供的檢測方法，所述目標物為雙酚A，其適配體序列為：CCGGTGGGTGGT CAGGTGGGATAGCGTTCCGCGTATGGCCCAGCGCATCACGGGTTCGCACCA。
[0009] 3.上述2提供的檢測方法，量子點-金納米組裝超結構由兩種不同納米顆粒-DNA 復合物組裝而成：金納米顆粒表面修飾DNA即Au-DNAl，量子點表面修飾DNA即QD-DNA2 ; DNA2嵌入了雙酚A的核酸適配體序列；
[0010] 其中，DNAl 序列為 SH- (A) 6TGGTGCGAACCCGTGATGCGCTGG，DNA2 序列為 Nh2-CCGGTGG GTGGTCAGGTGGGATAGCGTTCCGCGTATGGCCCAGCGCATCACGGGTTCGCACCA。
[0011] 4.上述3提供的檢測方法，金納米顆粒與表面修飾DNAl的摩爾比為1 : 200 ;量 子點與表面修飾DNA2的摩爾比為1 : 4。
[0012] 5.上述4提供的檢測方法，其中，金納米顆粒粒徑為20-25nm;量子點粒徑為 3_5nm〇
[0013] 6.上述1-5任一項所述的量子點-金納米組裝超結構的構建方法，該方法具體包 括如下步驟
[0014] 1)納米顆粒表面修飾DNA :
[0015] 初始濃度為5-10nM，體積為250-500uL金納米顆粒溶液，在轉速7500-8000r/min 下離心10-15min，加100-200uL 0. 5倍的TBE緩沖液，再向金納米顆粒溶液中加入5-10uL， IOOuM 的 DNAl，再加入 L 5-2uL 5M NaCl 溶液，反應 3h 后加入 2. 8-3. 2uL 5M NaCl 溶液，3h 后加入 3.8-4uL 5M NaCl，3h 后加入 5.7-6uL 5M NaCl 溶液，3h 后加入 ll-12uL 5M NaCl 溶 液，室溫震蕩反應過夜，7500-8000r/min下離心10-15min，除去未偶聯的DNA分子，形成金 納米顆粒-DNAl復合物即Au-DNAl。
[0016] 2)量子點表面修飾DNA :
[0017] 初始濃度為2. 5-5uM，體積為100-200uL的量子點水溶液，向其中加入2. 5-5uL， 200mM的1- (3_二甲氛基丙基）_3_乙基碳二亞胺鹽酸鹽，再加入20_40uL，IOOuM的DNA2， 室溫避光震蕩反應3-5h，用分子量為IOkDa的超濾管純化2-3次，除去未偶聯的DNA分子， 形成量子點-DNA2復合物即QD-DNA2。
[0018] 3)量子點-金納米組裝超結構的制備
[0019] 步驟1)、2)制備的兩種納米顆粒-DNA的復合物：Au-DNAl，QD-DNA2,等體積混合， 并加入2-4uL 5M的NaCl溶液，置于水浴鍋中90度反應3-8min，快速冷卻至室溫，形成量子 點-金納米組裝超結構。
[0020] 7.上述6提供的構建方法，具體包括如下步驟：
[0021] 1)納米顆粒表面修飾DNA :
[0022] 制備好的金納米顆粒溶液取500uL，轉速8000r/min，離心10min，加200uL 0. 5倍 TBE緩沖液，向其中加入10uL，IOOuM的DNA1，混勻后向體系中加入2uL 5M NaCl溶液，3h后 加入3. 2uL 5M NaCl溶液，3h后加入4uL 5M NaCl，3h后加入6uL 5M NaCl溶液，3h后加入 12uL 5M NaCl溶液，室溫震蕩反應過夜后，8000r/min離心10min，除去未偶聯的DNA分子， 形成金納米顆粒-DNAl復合物即Au-DNAl。
[0023] 2)量子點表面修飾DNA :
[0024] 制備好的量子點溶液取200uL，向其中加入5uL，200mM的1- (3-二甲氨基丙 基）-3-乙基碳二亞胺鹽酸鹽，避光反應15min后，再加入40uL，IOOuM的DNA2,室溫避光震 蕩反應5h，用分子量為IOkDa的超濾管純化3次，過濾除去未偶聯的DNA分子，形成量子 點-DNA2復合物即QD-DNA2。
[0025] 3)量子點-金納米組裝超結構的制備
[0026] 步驟1)、2)制備的兩種納米顆粒-DNA的復合物：Au-DNAl，QD-DNA2,各取200uL等 體積混合均勻，加入4uL 5M的NaCl溶液，置于水浴鍋中90度反應5min，快速冷卻至室溫， 形成量子點-金納米組裝超結構。
[0027] 8.上述7提供的構建方法，其中，金納米顆粒合成的步驟為：
[0028] 潔凈的錐形瓶中依次加入190mL超純水，IOmL 0. 2 %氯金酸溶液，加熱攪拌至沸 騰，7-10min后加入3. 6mL 1 %檸檬酸三鈉溶液，溶液從無色變為紅色后，停止加熱，繼續攪 拌15min，制成金納米顆粒。
[0029] 9.上述8提供的構建方法，其中，量子點的合成步驟為：
[0030] 依次加入390mg Te粉，189mg硼氫化鈉，4mL超純水，室溫攪拌反應5h直至黑色 的Te粉完全消失，并產生白色硼酸鈉晶體，在氮氣保護下，將與0. 5M的稀硫酸反應生成 的H2Te通入到NaOH溶液中，制得NaHTe前驅體。取一潔凈的三口燒瓶，依次加入2. 6g 〇(1(：12.2.5!120，1481^水，0.51^98%的3-巰基丙酸溶液，用恥