小尺寸的金属纳米颗粒具有荧光性质,可代替量子点和荧光染料作为理想的荧光标记物。它具有生物相容性较好、光学性能优越和表面易于改性等优点,再加上其独特的电学性质和物理性质,吸引了人们广泛的研究兴趣。近年来,以DNA为模板合成的荧光纳米颗粒受到日益增加的关注,因为它还具有合成简便、耐光性较高、荧光光谱可调等特点,可用作工具使用,应用于生物问题的相关诊断。迄今为止,DNA-银纳米簇在蛋白检测[7]、DNA检测[8, 9]和细胞成像[10]等领域,得到了广泛应用。新型铜纳米颗粒(Cu NPs)的优点在于可用作荧光标记物。目前,基于dsDNA模版的Cu NPs的研究工作处于初级阶段,我国在这方面的研究取得了一些成绩。尽管仍处于发展早期,由于它具有低毒性、光谱优良、合成简单和独特的光物理性质等特点[11-14],荧光Cu NPs有很大的应用前景,尤其在生物传感器构建中已得到广泛关注[15]。因此,利用荧光Cu NPs做信号报告基团用于发展生物传感新方法,逐渐称为人们研究的热点。
Cu NPs是以dsDNA为模板合成的,它能够在低浓度的CuSO4溶液中,表现出优良的荧光特性。在Rotaru等人首次报道将dsDNA作为模版合成荧光CuNPs以来,逐渐被广大的科研工作者所采用,它已发展成为一种优良的荧光标记物[16-21]。现在利用DNA生物传感器进行非标荧光检测时,人们总能想到利用DNA模版合成Cu NPs做信号报告基团。本方法就是利用富含“AT”序列的dsDNA为模板合成荧光Cu NPs,以此做信号报告基团对Exo III活性进行非标记检测分析。
1 实验部分
1.1 实验仪器
Cary Eclipse型荧光光谱仪(美国安捷伦科技有限公司),MicroPette手动(可调式)移液器(北京大龙兴创实验仪器有限公司),FE20K型pH计(梅特勒-托利多国际股份有限公司)。
1.2 实验药品和试剂
硫酸铜(CuSO4)、抗坏血酸钠、3-(N-吗啡啉)丙磺酸(MOPS, free acid)从生工生物工程(上海)公司购买。核酸外切酶III(Exo III)来自NEB(北京)有限公司。实验体系通用的缓冲液为MOPS缓冲液,组成为10 mM MOPS,150 mM NaCl,1 mM MgCl2,pH=7.5。其他实验试剂均为分析纯级别,实验用水为纯水,由上海生工生物提供。两条DNA链在指导教师的帮助下设计完成,由上海生工生物订购合成