一种二元金纳米粒子Janus组装体的制备方法
专利汇可以提供一种二元金纳米粒子Janus组装体的制备方法专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且一种二元金 纳米粒子 Janus组装体的制备方法，属于材料化学技术领域。本 发明 包括金纳米粒子合成，金 纳米棒 合成，金纳米粒子修饰DNA1，金纳米棒修饰DNA2， 磁性 纳米粒子修饰DNA3，金纳米棒和磁性纳米粒子组装，金纳米棒DNA的不对称延长，金纳米棒和磁性纳米粒子解离，二元金纳米粒子Janus组装体结构的形成及表征。由于二元金属 纳米材料 在自组装材料中表现出来的不同于两种单独的金属纳米材料的令人着迷的性质，本发明构建了高产的二元金属纳米粒子的Janus组装体并对其性质进行研究显得尤为重要。，下面是一种二元金纳米粒子Janus组装体的制备方法专利的具体信息内容。
1.一种二元金纳米粒子Janus组装体的制备方法，其特征在于包括金纳米粒子合成，金纳米棒合成，金纳米粒子修饰DNA1，金纳米棒修饰DNA2，磁性纳米粒子修饰DNA3，金纳米棒和磁性纳米粒子组装，金纳米棒DNA的不对称延长，金纳米棒和磁性纳米粒子解离，二元金纳米粒子Janus组装体结构的形成及表征；工艺步骤为：
（1）金纳米粒子合成
采用柠檬酸三钠还原氯金酸合成金纳米粒子；
（2）金纳米棒合成
采用晶种生长法合成金纳米棒；
（3）金纳米粒子和DNA1偶联
步骤（1）合成出的金纳米粒子和巯基修饰的DNA1进行偶联形成金纳米粒子-DNA1复合体；
（4）金纳米棒和DNA2偶联
对步骤（2）合成出的金纳米棒的侧面修饰DNA2，形成金纳米棒侧面-DNA2复合体；
（5）磁性纳米粒子和DNA3的偶联
采用EDC方法对磁性纳米粒子和氨基修饰的DNA3进行偶联形成磁性纳米粒子-DNA3复合体；
（6）金纳米棒和磁性纳米粒子组装
采用步骤（4）制备出来的金纳米棒侧面-DNA2复合体和步骤（5）制备出来的磁性纳米粒子-DNA3复合体进行杂交形成金纳米棒-磁性纳米粒子组装体；
（7）金纳米棒DNA的不对称延长
加入DNA连接酶，通过加入的DNA连接酶使步骤（6）制备的金纳米棒-磁性纳米粒子组装体互补的多余的DNA进行连接，使得金纳米棒-磁性纳米粒子结合的DNA的延长导致金纳米棒DNA的不同的面上的DNA的长度不一致，得到金纳米棒-磁性纳米粒子的超结构；
（8）金纳米棒和磁性纳米粒子解离
采用在DNA的解链温度下导致步骤（7）制备的金纳米棒-磁性纳米粒子的超结构进行解离，并通过磁分离的方法对金纳米棒进行回收；
（9）二元金纳米粒子Janus组装体结构的形成及表征
步骤（8）回收得到的金纳米棒和步骤（3）合成出来的金纳米粒子-DNA1复合体进行杂交形成二元金纳米粒子Janus组装体，并对此结构进行表征；
3-
DNA1：5’-PO4 -TAACAATAATCCCTCAAAAAAAAAA-SH-3’；
DNA2：5’-CGTTAGGACTTACGCAAAAAAAAAA-SH-3’；
DNA3：5’-GAGGGATTATTGTTACGTTAGGACTTACGCAAAAAAAAAA-NH2-3’；
DNA4：5’-GCGTAAGTCCTAACG-OH-3’。
2.根据权利要求1所述的二元金纳米粒子Janus组装体的制备方法，其特征在于金纳米粒子合成：洁净的三角烧瓶中加入95mL的水，而后向水中加入5mL的浓度为2g/L的三水合四氯金酸，加热，煮沸，紧接着加入2.5mL 质量浓度1%的柠檬酸三钠溶液，边加热边搅拌，溶液颜色从淡黄色变成红色，反应持续6-8min以使柠檬酸三钠完全沉降，最后，溶液冷却至室温，稀释到100mL，4℃保藏，即制得18nm的金纳米粒子。
3.根据权利要求1所述的二元金纳米粒子Janus组装体的制备方法，其特征在于金纳米棒合成：
晶种合成：28.0℃下0.1mL的2g/L的三水合四氯金酸加入到1mL 的0.2M的十六烷基三甲基溴化铵溶液中，溶液颜色由无色变成黄褐色，然后加入0.12mL新配制的0.01M硼氢化钠溶液快速搅拌2min，溶液颜色即由黄褐色变为浅棕色；
金纳米棒生长：种子溶液合成好以后，进行金纳米棒的生长，5mL的2g/L的三水合四氯金酸加入到5mL 0.2 M 十六烷基三甲基溴化铵溶液中，加入4mL的水，混匀，0.125 mL 的 0.01M 硝酸银溶液加入到上述混合体系中，混匀，随后将65µL 的 0.1M 抗坏血酸溶液加入上述体系中，28.0℃ 下搅拌反应2min，溶液由褐色变成无色，最后，加入0.05mL 的晶种溶液轻柔搅拌混匀20s，28.0℃反应4h，即得金纳米棒溶液。
4.根据权利要求1所述的二元金纳米粒子Janus组装体的制备方法，其特征在于金纳米粒子和DNA1偶联：
将步骤（1）制备的10mL的金纳米粒子10000r/min离心10min，用1mL的水分散，
10000r/min离心10min弃上清，用1mL含0.01%的SDS的pH8.0、0.01M的PBS分散，4℃保藏、待用；
取上述制备好的金纳米粒子100μL加入12μL 100μM的DNA1，混匀，振摇反应
20min后，用含0.01%的SDS、2M的NaCl、pH8.0的0.01M的PBS缓冲液加至反应体系中，使NaCl浓度达到50mM，超声10s，振摇反应20min后，继续加入该缓冲液至反应体系中NaCl浓度达到100mM，随后按照NaCl浓度每增加100 mM的梯度重复上述反应过程至体系中NaCl浓度达到0.4M时，室温振摇反应12h；
将上述步骤中反应溶液在8000r/min离心10min，弃上清，后用100μL的0.01%的SDS分散沉淀，后用0.01%的SDS的溶液清洗一次，4℃保藏、得金纳米粒子-DNA1复合体，待用。
5.根据权利要求1所述的二元金纳米粒子Janus组装体的制备方法，其特征在于金纳米棒修饰DNA2：取上述制备好的金纳米棒100μL加入10μL的10μM的二硫苏糖醇静置反应12h，封闭端面，后加入40μL的DNA2修饰侧面，振摇反应12h，5000r/min离心6min，弃上清，用100μL的水分散金纳米棒侧面-DNA2复合体，水洗一次，4℃保藏、待用。
6.根据权利要求1所述的二元金纳米粒子Janus组装体的制备方法，其特征在于磁性纳米粒子和DNA3的偶联：取0.5 mL采用溶剂热法合成带有羧基修饰的200nm的磁性纳米粒子，加入N-羟基琥珀酰亚胺0.62mg，N-乙基-N’-[(3-二甲氨基)丙基]碳二亚胺盐酸盐1.13mg，室温搅拌反应过夜，离心去沉淀，上清液再与15μL 100μM的DNA3在4℃下搅拌反应过夜，然后进行磁性分离，弃上清，再加入PBST洗涤液，洗涤后磁分离，去上清，最后向磁性分离过的离心管中加入1mL 0.02mol/L pH 7.6的Tris缓冲液，4℃保存备用。
7.根据权利要求1所述的二元金纳米粒子Janus组装体的制备方法，其特征在于金纳米棒和磁性纳米粒子组装：取步骤（4）不对称修饰的金纳米棒侧面-DNA2复合体10μL和步骤（5）的磁纳米粒子-DNA3复合体50μL，加入60μL 含0.01%的SDS、10mM的MgCl2、pH7.5的0.01M的Tris-HCl杂交缓冲液，振摇反应12h，最后，采用磁分离的方法对金纳米棒和金纳米棒-磁性纳米粒子组装体分离，去除未被吸附的金纳米棒。
8.根据权利要求1所述的二元金纳米粒子Janus组装体的制备方法，其特征在于金纳米棒DNA的不对称延长：对步骤（6）制备的金纳米棒-磁性纳米粒子组装体加入4μL
100μM的DNA4，室温振摇反应5h，然后加入1μL的100μM的ATP，加入最终酶活单位为
4000 U /mL的T4 DNA 链接酶，振摇反应5h，最后经过外加磁场进行磁分离形成金纳米棒的一面不对称DNA4延长的与磁纳米粒子的超结构复合体。
9.根据权利要求1所述的二元金纳米粒子Janus组装体的制备方法，其特征在于金纳米棒和磁性纳米粒子解离：将步骤（7）制备出的磁性纳米粒子-金纳米棒的超结构放在90℃的水浴锅中反应10 min，然后采用磁分离的方式去除磁性纳米粒子，对上清液进行8000r/min离心10min，得到的金纳米粒子采用10μL含有0.01%的十二烷基磺酸钠的pH8.0、0.01M的磷酸缓冲液进行分散，4℃保藏，待用。
10.根据权利要求1所述的二元金纳米粒子Janus组装体的制备方法，其特征在于二元金纳米粒子Janus组装体结构的形成及表征：取步骤（8）修饰好的不对称修饰的金纳米棒
10μL和步骤（3）的金纳米粒子-DNA1复合体50μL，加入60μL含0.01%的SDS、20mM的KCl、pH7.5的0.01M的Tris-HCl杂交缓冲液，振摇反应12h，得二元金纳米粒子Janus组装体，将组装产品进行电镜和圆二色谱测CD值表征。
一种二元金纳米粒子Janus组装体的制备方法
技术领域
背景技术
采用柠檬酸三钠还原氯金酸合成金纳米粒子；
（2）金纳米棒合成
采用晶种生长法合成金纳米棒；
（3）金纳米粒子和DNA1偶联
步骤（1）合成出的金纳米粒子和巯基修饰的DNA1进行偶联形成金纳米粒子-DNA1复合体；
（4）金纳米棒和DNA2偶联
对步骤（2）合成出的金纳米棒的侧面修饰DNA2，形成金纳米棒侧面-DNA2复合体；
（5）磁性纳米粒子和DNA3的偶联
采用EDC方法对磁性纳米粒子和氨基修饰的DNA3进行偶联形成磁性纳米粒子-DNA3复合体；
（6）金纳米棒和磁性纳米粒子组装
采用步骤（4）制备出来的金纳米棒侧面-DNA2复合体和步骤（5）制备出来的磁性纳米粒子-DNA3复合体进行杂交形成金纳米棒-磁性纳米粒子组装体；
（7）金纳米棒DNA的不对称延长
加入DNA连接酶，通过加入的DNA连接酶使步骤（6）制备的金纳米棒-磁性纳米粒子组装体互补的多余的DNA进行连接，使得金纳米棒-磁性纳米粒子结合的DNA的延长导致金纳米棒DNA的不同的面上的DNA的长度不一致，得金纳米棒-磁性纳米粒子的超结构；
（8）金纳米棒和磁性纳米粒子解离
采用在DNA的解链温度下导致步骤（7）制备的金纳米棒-磁性纳米粒子的超结构进行解离，并通过磁分离的方法对金纳米棒进行回收；
（9）二元金纳米粒子Janus组装体结构的形成及表征
步骤（8）回收得到的金纳米棒和步骤（3）合成出来的金纳米粒子-DNA1复合体进行杂交形成二元金纳米粒子Janus组装体，并对此结构进行表征。
DNA1PO43--TAACAATAATCCCTCAAAAAAAAAA-SH 25
DNA2CGTTAGGACTTACGCAAAAAAAAAA-SH 25
DNA3GAGGGATTATTGTTACGTTAGGACTTACGCAAAAAAAAAA-NH2 40
DNA4GCGTAAGTCCTAACG-OH 15
注：本发明所使用的DNA均购自中国上海生工生物工程有限公司，并通过聚丙烯酰胺凝胶电泳进行纯化。
金纳米棒生长：种子溶液合成好以后，进行金纳米棒的生长，5mL的2g/L的三水合四氯金酸加入到5mL 0.2 M 十六烷基三甲基溴化铵溶液中，加入4mL的水，混匀，0.125 mL 的 0.01M 硝酸银溶液加入到上述混合体系中，混匀，随后将65µL的 0.1M 抗坏血酸溶液加入上述体系溶液，28.0℃下搅拌反应2min，溶液由褐色变成无色，最后，加入0.05mL 的晶种溶液轻柔搅拌混匀20s，28.0℃反应4h，即得金纳米棒溶液。
10000r/min离心10min弃上清，用1mL含0.01%的SDS的pH8.0、0.01M的PBS分散，4℃保藏、待用；
取上述制备好的金纳米粒子100μL加入12μL 100μM的DNA1，混匀，振摇反应
20min后，用含0.01%的SDS、2M的NaCl、pH8.0的0.01M的PBS缓冲液加至反应体系中，使NaCl浓度达到50mM，超声10s，振摇反应20min后，继续加入该缓冲液至反应体系中NaCl浓度达到100mM，随后按照NaCl浓度每增加100 mM的梯度重复上述反应过程至体系中NaCl浓度达到0.4M时，室温振摇反应12h；
将上述步骤中反应溶液在8000r/min离心10min，弃上清，后用100μL的0.01%的SDS分散沉淀，后用0.01%的SDS的溶液清洗一次，4℃保藏、得金纳米粒子-DNA1复合体，待用。
具体实施方式
金纳米粒子的合成方案为：洁净的三角烧瓶中加入95mL的水，而后向水中加入5mL的浓度为2g/L的三水合四氯金酸，加热，煮沸，紧接着加入2.5mL 1%的新鲜配制的柠檬酸三钠溶液，边加热边搅拌，溶液颜色从淡黄色变成红色，持续沸腾反应10 min。最后，溶液冷却至室温，稀释到100mL，4℃保藏。即制得18nm的金纳米粒子。
晶种合成：28.0℃下0.1mL的2g/L的三水合四氯金酸加入到1mL 的0.2M的十六烷基三甲基溴化铵溶液中，溶液颜色由无色变成黄褐色。然后加入0.12mL新配制的0.01M硼氢化钠溶液快速搅拌2min。溶液颜色即由黄褐色变为浅棕色。
10000r/min离心10min弃上清，用1mL含0.01%的SDS的pH8.0、0.01M的PBS分散，4℃保藏、待用。
100μL的水分散金纳米棒侧面-DNA2复合体，水洗一次，4℃保藏、待用。
1.13mg，室温搅拌反应过夜，离心去沉淀，上清液再与15μL 100μM的DNA3在4℃下搅拌反应过夜，然后进行磁性分离，弃上清，再加入PBST洗涤液，洗涤后磁分离，去上清，最后向磁性分离过的离心管中加入1mL 0.02mol/L pH7.6的Tris缓冲液，4℃保存备用。
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