基于目标物诱导置换及纳米金催化的新型荧光技术检测腺苷 - chemical .pdfVIP

Vol.33 高等 学校 化 学 学报 No.8 2012年8月 摇 摇 摇 摇 摇 摇 CHEMICALJOURNAL OF CHINESE UNIVERSITIES摇 摇 摇 摇 摇 摇 1692~1697 基于目标物诱导置换及纳米金催化的 新型荧光技术检测腺苷 1,2 1 1 1 1 刘雪平 ,欧阳湘元 ,吴会旺 ,沈国励 ,俞汝勤 (1. 湖南大学化学化工学院,化学生物传感与化学计量学国家重点实验室,长沙410082; 2. 河南城建学院环境与市政工程系,平顶山467036) 摘要摇 在一定条件下,磁性纳米颗粒上修饰的腺苷核酸适体与纳米金标记的核酸探针杂交;再加入目标物 腺苷诱导适体构象变换,并置换出金标探针;经磁场分离后,游离的金标探针进一步用于催化抗坏血酸还原 铜离子,使铜离子对钙黄绿素的荧光猝灭得到抑制. 由于极少量的纳米金能够催化大量铜离子还原并沉积 在其表面,铜离子浓度急剧降低,从而改变钙黄绿素的荧光信号. 实验结果表明,腺苷的动力学响应浓度范 围为100 pmol/ L~10 nmol/ L,检出限低至80 pmol/ L. 核酸适体的高度特异识别性能保证了该方法具有良好 的选择性. 关键词摇 纳米金;催化沉积;磁性纳米颗粒;核酸适体;荧光猝灭抑制 中图分类号摇 O657摇 摇 摇 摇 文献标识码摇 A摇 摇 摇 摇 DOI:10.3969/ j.issn.0251鄄0790.2012.08.011 纳米金具有独特的物理和化学性质,如易制备、密度高、介电常数大以及良好的生物相容性等. 它作为生物标记物在临床诊断、食品安全和环境监测等领域中应用非常广泛[1~4]. 纳米金具有晶核催 化功能,在还原剂存在下能够催化金属离子还原并沉积在颗粒表面,增强光学或电学检测信号,改善 [5~7] [6] 测定的灵敏度 . Ma等 采用纳米金种方法,利用盐酸羟胺还原氯金酸,使纳米金长大, 目视即可 检测到10 pg/ mL 的人免疫球蛋白IgG. 磁性纳米颗粒具有良好的生物相容性以及快速简便的磁分离性能, 已被广泛应用于免疫检测、 DNA 纯化和测定及磁控输送抗癌药物等领域. 结合磁性纳米颗粒和纳米金的优异性能灵敏检测蛋白 质和核酸已见报道[8~10]. 核酸适体因其在特异性、 固定化及再生等方面具有的明显优势,逐渐成为化学生物传感器设计中 [11,12] [13] 的重要部分 . Lu等 利用腺苷核酸适体与2种金标核酸探针杂交拉近颗粒间的距离,使纳米金 团聚,再加入目标物诱导适体构象变换,使金标探针解离下来,纳米金恢复红色. 但该方法过程繁琐、 灵敏度较低. 本文在此基础上提出一种用于检测腺苷的新型荧光分析方法. 将其中一条含腺苷适体部 分的DNA链连接到磁珠上,另一条探针则通过混合自组装方法固定到纳米金表面,采用2条核酸链杂 交简化了分析步骤. 对金标探针采用混合组装模式,既保证了其稳定性,又降低了纳米金表面与适体 杂交的核酸探针的密度,有利于改善灵敏度. 此外,荧光分析技术的应用进一步提高了测定的灵敏度. 1摇 实验部分 1.1摇 试剂与仪器 寡核苷酸序列购自大连宝生物工程有限公司: (1) 腺苷的DNA 核酸适体(Biotin鄄aptamer)序列: 5忆鄄biotin鄄AAAAAAAGAGAACCTGGGGGAGTATTGCGGAGGAAGGT; (2)与核酸适体杂交的 DNA 序列 (P1):5忆鄄HS鄄CCCAGGTTCTCT鄄3忆;(3)混合修饰纳米金的DNA序列(P2):5忆鄄HS鄄CATCTATCGTCA鄄3忆. 收稿日期:2011鄄10鄄10. 基金项目:国家自然科学基金(批准号21035001)和国家“九七三冶计划项目(批准号:2011CB911000)资助. 联系人简介:俞汝勤,男,教授,博士生导师,中国科学院院士,主要从事化学生物传感与化学计量学研究. E鄄mail:rqyu@hnu.edu.cn 摇 No.8