论文部分内容阅读
巯基配体保护的超小发光金纳米粒子(AuNPs,d<3.0 nm)由于其可调的光学性质、配体导向的可修饰潜力以及良好的生物相容性,近年来成为环境检测、载药以及疾病诊疗等相关领域的新兴材料。通过调节合成时所使用的巯基配体,发光AuNPs能够实现在可见光及近红外光区间能的发射调控。当AuNPs修饰上DNA之后,AuNPs不仅仅具有原来的理化性质,还能够通过DNA实现可控自组装,形成有序的组装结构,得到潜在的新性质。在传统大尺寸的表面等离子体共振(SPR)吸收AuNPs(SPR-AuNPs)的修饰DNA过程中,一般会选用巯基DNA进行表面功能化修饰,但是巯基配体保护的超小发光AuNPs的DNA修饰仍面临着挑战。这类发光AuNPs具有独特的Au(0)-Au(I)核壳结构和致密的配体保护层,使得发光AuNPs不能像传统SPR-AuNPs一样能够简单地修饰上DNA。因此,为了实现巯基配体保护的超小发光AuNPs的DNA的精准修饰,我们以硫代DNA(psDNA)为模板进行合成,得到了DNA价态可控的发光AuNPs,并且验证了AuNPs上DNA的数目,同时将其用于后续的可控自组装、细胞靶向成像研究,取得以下成果:以硫代DNA(psDNA)中磷硫酰化的磷酸骨架作为模板和还原剂,通过Au-S相互作用,加热还原金-谷胱甘肽(GSH)前驱体,制备得到尺寸超小(~1.7 nm)的在810 nm有荧光发射的金纳米粒子(psDNA-AuNPs)。psDNA-AuNPs上DNA仍有生物活性,可进行互补配对,其数目可以通过psDNA硫代区域的长度调控为1条(V1)或2条(V2,Divalent)。psDNA-AuNPs的尺寸可以通过psDNA硫代区域的长度在1.3-2.6 nm范围内进行调控。随后,我们使用psDNA-AuNPs通过碱基互补配对原则,构建了带有适配体的发光AuNPs(Apt-AuNPs)以及一维线性AuNPs组装体。通过与带有sgc8c适配体的DNA序列进行配对构建了靶向PTK7蛋白的纳米荧光探针,并在过表达该蛋白的CCRF-CEM细胞中确认了其靶向能力。最后,通过将V1-psDNA-AuNPs带有两段、三段以及六段循环序列的互补链进行互补配对,构建了带有2、3和6个AuNPs的一维线性组装体,验证了psDNA-AuNPs的组装能力,并研究了其互补链相关的组装与解组装过程。带有特定DNA价态的psDNA-AuNPs的一步法合成,为巯基配体保护的发光AuNPs提供了新的修饰策略,也是连通发光AuNPs以及DNA纳米技术的重要枢纽,为发光AuNPs的进一步应用提供了条件。这些研究结果为超小发光AuNPs提供了新的可控修饰手段,将为其众多下游应用如载药、疾病诊断与治疗等提供有效的纳米平台。