專利名稱：一種三維納米結(jié)構(gòu)的構(gòu)建方法
一種三維納米結(jié)構(gòu)的構(gòu)建方法技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明屬于納米材料領(lǐng)域，尤其涉及一種三維納米結(jié)構(gòu)的構(gòu)建方法。
背景技術(shù)：
自1982年Seeman首先提出可以使用帶有互補粘性末端的分枝DNA分子來構(gòu)建二維有序陣列以來，DNA納米技術(shù)得到了蓬勃的發(fā)展。1993年，第一個DNA雙交叉結(jié)構(gòu)(DNA double-crossover, DNA DX)誕生，可以成功地自組裝形成一系列二維陣列[Seeman, N.C.Biochemistry 1993, 32:3211] ； 1999 年,Holliday 交叉(Holliday junction)被報道并構(gòu)建了平行四邊形DNA結(jié)構(gòu)單元，這些結(jié)構(gòu)單元能自組裝形成帶有菱形孔穴的 DNA 二 維陣列[Seeman, N.C.J.Am.Chem.Soc.，1999，121:5437] ；2003 年，一種十字架形狀的基元(4x4基元)被報道可以用來作為形成導電納米線或蛋白質(zhì)二維陣列的模板[Yan, H.; Park’S.H.; Ginkelstein, G.; et al.Science2003, 301:1882] ;2006 年，“支架 DNA折紙”(Scaffold DNA origami)技術(shù)可以獲得大約IOOnm大小、任意形狀的二維結(jié)構(gòu)，如矩形、正方形、三角形、星形和笑臉等形狀[Rothemund, P.W.K.Nature2006, 440:297]。近些年來，在二維瓦片上已經(jīng)組裝出了各種無機納米材料。Alivisatos等利用DNA作為模板自組裝構(gòu)建得到了不同的金納米顆粒的二維聚集結(jié)構(gòu)[Alivisatos, A.P.; Johnsson, K.P.;Peng, X.G.; et al.Naturel996, 382:609] ；Kiehl 等利用二 維 DNA 結(jié)構(gòu)為模板得到了金納米粒子的有序二維陣列結(jié)構(gòu)[Le, J.D.; Pinto, Y.; Seeman, N.C.; et al.NanoLett.，2004, 4:2343] ；Yan等利用DNA陣列為模板成功實現(xiàn)了量子點的二維有序自組裝[Sharma, J.; Chhabra, R.; Liu, Y.; et al.Angew.Chem.1nt.Ed., 2006, 45:730] ；Sleiman 等通過“頂點有機分子”控制DNA自組裝過程，成功地得到了六個金納米粒子組成的平面環(huán)狀結(jié)構(gòu)[Aldaye, F.A.; Sleiman, H.F.Angew.Chem.1nt.Ed., 2006, 45; 2204]。這些研究結(jié)果表明DNA納米技術(shù)是一種非常有效的制造納米結(jié)構(gòu)的手段。
由二維向三維擴展的離散等離子體納米結(jié)構(gòu)可能展現(xiàn)出新穎的光學、電學和磁學性質(zhì)，例如法諾共振[F.Hao, Y.Sonnefraud, P.V.Dorpe, et al, Nano Lett.2008, 8, 3983]，非線性效應(yīng)[M.Abb, Y.Wang, P.Albella, et al, ACS Nano2012, 6，6462]，等離子體增強光透射[S.Zhang, D.A.Genov, Y.Wang, et al, Phys.Rev.Lett.2008, 101, 047401]等，這些性質(zhì)在基礎(chǔ)研究和科技應(yīng)用中都起到重要作用。
然而，目前很少有高產(chǎn)率合成三維等離子體納米結(jié)構(gòu)的報道，如何靈活高效地自下而上地組裝三維離散等離子納米結(jié)構(gòu)目前還是一項挑戰(zhàn)。發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種三維納米結(jié)構(gòu)的構(gòu)建方法。
為實現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明采用了如下技術(shù)方案:
—種三維納米結(jié)構(gòu)的構(gòu)建方法，其特征在于，包括下述步驟:利用DNA自組裝技術(shù)構(gòu)建DNA基底；用DNA對納米顆?；蚣{米棒進行修飾；將經(jīng)DNA修飾后的納米顆粒或納米棒與所述DNA基底進行雜交，形成三維納米結(jié)構(gòu)的納米顆粒或納米棒。
在本發(fā)明提供的實施例中，所述DNA基底為60nmX 90nmX 2nm的長方形DNA瓦片。
在本發(fā)明提供的實施例中，所述DNA瓦片是用ml3mpl8病毒中提取的7259個堿基的單鏈DNA，和一組輔助鏈DNA與捕獲鏈DNA配對使ml3mpl8病毒DNA折疊而成，所述輔助鏈DNA和捕獲鏈DNA總數(shù)為192條，且任意一條所述輔助鏈的堿基數(shù)量可不相等，所述捕獲鏈DNA包括兩短序列SI和S2，所述短序列SI參與ml3mpl8病毒DNA配對，所述短序列S2為粘性末端用以捕獲所述納米顆?；蚣{米棒，任意一條所述捕獲鏈DNA通過對所述短序列SI延伸或減少5個堿基數(shù)都可以使所述短序列S2在所述DNA基底上的朝向相反。
在本發(fā)明提供的實施例中，任意一個所述納米棒需要8條所述捕獲鏈DNA捕獲，任意一個所述納米顆粒需要2條所述捕獲鏈DNA捕獲。
在本發(fā)明提供的實施例中，在完成構(gòu)建DNA基底步驟之后還包括將所述DNA基底進行超濾濃縮的步驟，用于除去多余的DNA鏈。
在本發(fā)明提供的實施例中，其中，用DNA對納米顆?；蚣{米棒進行修飾所用的DNA為經(jīng)巰基修飾過的DNA。
在本發(fā)明提供的實施例中，所述納米顆粒為金納米顆?；蜚y納米顆?；虬雽w量子點，所述納米棒為金納米棒或銀納米棒。
在本發(fā)明提供的實施例中，在完成用DNA對納米顆?；蚣{米棒進行修飾后還包括除去多余的DNA的步驟。
在本發(fā)明提供的實施例中，除去多余的DNA的步驟包括采用2%瓊脂糖電泳將多余的DNA除去。
在本發(fā)明提供的實施例中，其中，將經(jīng)DNA修飾后的納米顆?；蚣{米棒與所述DNA基底進行雜交的雜交溫度低于所述DNA基底的解鏈溫度。
采用上述技術(shù)方案，本發(fā)明的有益效果在于:
本發(fā)明上述實施例提供的三維納米結(jié)構(gòu)的構(gòu)建方法，利用DNA自組裝技術(shù)構(gòu)建DNA基底，用DNA對納米顆?；蚣{米棒進行修飾，并將經(jīng)DNA修飾后的納米顆?；蚣{米棒與上述DNA基底進行雜交，形成三維納米結(jié)構(gòu)的納米顆?；蚣{米棒。本發(fā)明上述實施例提供的三維納米結(jié)構(gòu)的構(gòu)建方法，通過對基底上的捕獲鏈進行位置設(shè)計，捕獲與之配對的相應(yīng)納米顆粒和納米棒，能夠?qū)崿F(xiàn)對納米顆粒和納米棒進行精確空間定位，即空間可尋址，從而可以構(gòu)建特定設(shè)計的納米顆粒和納米棒三維結(jié)構(gòu)。


圖1是根據(jù)本發(fā)明實施例一提供的方法得到的處于DNA基底正反兩面的金納米棒組裝結(jié)構(gòu)的低倍冷凍透射電子顯微鏡照片(標尺為IOOnm)。
圖2是根據(jù)本發(fā)明實施例一提供的方法得到的處于DNA基底正反兩面的金納米棒組裝結(jié)構(gòu)的高倍冷凍透射電子顯微鏡照片(標尺為40nm)。
圖3是根據(jù)本發(fā)明實施例二提供的方法得到的處于DNA基底正反兩面的兩個直徑為13nm的金納米顆粒組裝結(jié)構(gòu)的冷凍透射電子顯微鏡照片。
具體實施方式
為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及具體實施例，對本發(fā)明進行進一步詳細說明。應(yīng)當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。本發(fā)明實施例提供的三維納米結(jié)構(gòu)的構(gòu)建方法，利用DNA自組裝技術(shù)構(gòu)建DNA基底，用DNA對納米顆?；蚣{米棒進行修飾，并將經(jīng)DNA修飾后的納米顆?；蚣{米棒與上述DNA基底進行雜交，形成三維納米結(jié)構(gòu)的納米顆?；蚣{米棒。進一步地，上述DNA基底為60nmX 90nmX 2nm的長方形DNA瓦片。進一步地，上述DNA瓦片是用ml3mpl8病毒中提取的7259個堿基的單鏈DNA，和一組輔助鏈DNA與捕獲鏈DNA配對使ml3mpl8病毒DNA折疊而成，輔助鏈DNA和捕獲鏈DNA總數(shù)為192條，且任意一條輔助鏈的堿基數(shù)量可不相等，捕獲鏈DNA包括兩短序列SI和S2，短序列SI參與ml3mpl8病毒DNA配對，短序列S2為粘性末端用以捕獲納米顆?；蚣{米棒，任意一條捕獲鏈DNA通過對短序列SI延伸或減少5個堿基數(shù)都可以使短序列S2在DNA基底上的朝向相反。任意一個納米棒需要8條所述捕獲鏈DNA捕獲，任意一個納米顆粒需要2條所述捕獲鏈DNA捕獲。進一步地，在完成構(gòu)建DNA基底步驟之后還包括將DNA基底進行超濾濃縮的步驟，用于除去多余的DNA鏈。進一步地，用DNA對納米顆?；蚣{米棒進行修飾所用的DNA為經(jīng)巰基修飾過的DNA。進一步地，納米顆粒為金納米顆粒或銀納米顆?；虬雽w量子點，納米棒為金納米棒或銀納米棒。進一步地，在完成用DNA對納米顆?；蚣{米棒進行修飾后還包括除去多余的DNA的步驟。 進一步地，除去多余的DNA的步驟包括采用2%瓊脂糖電泳將多余的DNA除去。進一步地，將經(jīng)DNA修飾后的納米顆?；蚣{米棒與所述DNA基底進行雜交的雜交溫度低于DNA基底的解鏈溫度。本發(fā)明上述實施例提供的三維納米結(jié)構(gòu)的構(gòu)建方法，通過對基底上的捕獲鏈進行位置設(shè)計，捕獲與之配對的相應(yīng)納米顆粒和納米棒，能夠?qū)崿F(xiàn)對納米顆粒和納米棒進行精確空間定位，即空間可尋址，從而可以構(gòu)建特定設(shè)計的納米顆粒和納米棒三維結(jié)構(gòu)。以下結(jié)合具體實施例及附圖，對本發(fā)明上述實施例提供的三維納米結(jié)構(gòu)的構(gòu)建方法進行詳細的說明。實施例11.利用DNA自組裝技術(shù)構(gòu)建DNA基底將濃度為20 μ M的一組輔助鏈與ml3mp病毒單鏈DNA以摩爾比20:1的比例混合；再加入用以捕獲納米棒的短鏈DNA，即捕獲鏈，該短鏈DNA粘性末端S2與納米棒表面的單鏈DNA配對，另一段序列SI參與ml3mpl8病毒單鏈DNA的配對，構(gòu)成基底的一部分，該段序列末端增加或減少5個堿基可使捕獲鏈粘性末端S2在DNA基底上朝向反面；再用50x TAE-Mg溶液將溶液的濃度調(diào)至Ix TAE-Mg,將混合溶液用PCR儀退火，從94°C緩慢降溫，經(jīng)12小時降至室溫，形成所需要的DNA基底。
在本發(fā)明提供的實施例中，DNA基底優(yōu)選為60nmX90nmX2nm的長方形DNA瓦片。DNA基底還可以為其他形狀的二維DNA瓦片，如三角形，正方形，圓形等。在本發(fā)明提供的實施例中，DNA瓦片是用ml3mp病毒單鏈DNA，和一組輔助鏈DNA與捕獲鏈DNA配對使ml3mpl8病毒DNA折疊而成，輔助鏈DNA和捕獲鏈DNA總數(shù)為192條，且任意一條輔助鏈的堿基數(shù)量可不相等，輔助鏈的堿基數(shù)約為32，捕獲鏈DNA包括兩短序列SI和S2，短序列SI參與ml3mpl8病毒DNA配對，短序列S2為粘性末端用以捕獲納米顆粒粒子，任意一條捕獲鏈DNA通過對短序列SI延伸或減少5個堿基數(shù)都可以使短序列S2在DNA基底上的朝向相反。在本發(fā)明提供的實施例中，任意一個納米棒需要8條捕獲鏈DNA捕獲。在本發(fā)明提供的實施例中，ml3mp病毒單鏈DNA為在ml3mpl8病毒中提取的7259個堿基的單鏈DNA。在完成DNA基底構(gòu)建之后，還包括下述步驟:將形成的瓦片超濾濃縮，除去多余的DNA鏈，將經(jīng)純化后的瓦片存于4°C冰箱，用于后面的雜交實驗。2.用DNA對納米棒進行修飾將十六燒基三甲基溴化銨(Hexadecyltrimethyl ammonium BromideCetrimonium Bromide ;CTAB)保護的納米棒離心兩次,第一次離心(13000轉(zhuǎn)/分，15分鐘)后用超純水復溶，第二次離心(9000轉(zhuǎn)/分，15分鐘),用超純水復溶,然后加入十二烷基硫酸鈉(dodecyl sulfate, sodium salt ；SDS)溶液，使納米棒包含0.01%的SDS。將納米棒加入DNA進行修飾，并以納米棒/DNA為1:1000的摩爾比例振蕩過夜，然后用IOx TBE溶液將納米棒溶膠的濃度調(diào)為Ix TBE，再慢慢加入5M (mol/L)的NaCl溶液，24小時后，溶液的NaCl濃度變?yōu)?00mM。將經(jīng)DNA修飾后的納米棒用2%瓊脂糖電泳將多余的DNA除去，切下所需要的條帶進行濃縮，用UV光譜測定其濃度，直至完全除去DNA，以防止多余的DNA在后續(xù)的雜交步驟中對納米棒的精確定位造成影響。在本發(fā)明提供的實施例中，用于對納米棒進行修飾的DNA優(yōu)選為巰基DNA，從而利用巰基與納米棒之間形成的共價鍵來實現(xiàn)DNA與納米棒之間的結(jié)合。在本發(fā)明提供的實施例中，納米棒優(yōu)選為金納米棒。可以理解，納米棒還可以為銀納米棒或其他貴金屬納米棒。3.將經(jīng)DNA修飾后的納米棒與DNA基底進行雜交，形成為三維納米結(jié)構(gòu)的納米棒。將純化后的DNA瓦片及經(jīng)DNA修飾后的納米棒以摩爾比1:2的比例進行雜交，并在PCR儀中退火，退火溫度程序為45°C降至30°C，每10分鐘降I °C，執(zhí)行5個循環(huán)。可以理解，將經(jīng)DNA修飾后的納米棒與DNA基底進行雜交的雜交溫度低于DNA基底的解鏈溫度。再將經(jīng)退火后的結(jié)構(gòu)在0.5x TAE-Mg緩沖溶液中進行瓊脂糖凝膠電泳，對電泳樣品進行SYBR green熒光染料預染，然后根據(jù)在日光或紫外光的照射下判斷產(chǎn)物條帶，切下DNA瓦片所在位置的條帶，再次濃縮，即可得到高產(chǎn)量的所需結(jié)構(gòu)。可以理解，納米棒位置的確定是通過在DNA基底上的原來短鏈DNA (捕獲鏈)末端伸出與納米棒表面DNA配對序列來實現(xiàn)。請參閱圖1及圖2，其中，圖1是根據(jù)本發(fā)明實施例一提供的方法得到的處于DNA基底正反兩面的金納米棒組裝結(jié)構(gòu)的低倍冷凍透射電子顯微鏡照片(標尺為lOOnm)，圖2是根據(jù)本發(fā)明實施例一提供的方法得到的處于DNA基底正反兩面的金納米棒組裝結(jié)構(gòu)的高倍冷凍透射電子顯微鏡照片(標尺為40nm)。從圖1和圖2中可以看出，本發(fā)明實施例提供的三維納米構(gòu)建方法可實現(xiàn)對金納米棒在二維基底上的精確排布，同時實現(xiàn)在三維空間的定位。本發(fā)明上述實施例提供的三維納米結(jié)構(gòu)的構(gòu)建方法，通過對基底上的捕獲鏈進行位置設(shè)計，捕獲與之配對的相應(yīng)納米棒，能夠?qū)崿F(xiàn)對納米棒進行精確空間定位，即空間可尋址，從而可以構(gòu)建特定設(shè)計的納米棒三維結(jié)構(gòu)。實施例21.利用DNA自組裝技術(shù)構(gòu)建DNA基底將濃度為20 μ M的一組輔助鏈與ml3mp病毒單鏈DNA以摩爾比20:1的比例混合；再加入用以捕獲納米顆粒的短鏈DNA，即捕獲鏈，該短鏈DNA粘性末端S2與納米顆粒表面的單鏈DNA配對，另一段序列SI參與ml3mpl8病毒單鏈DNA的配對，構(gòu)成基底的一部分，該段序列末端增加或減少5個堿基可使捕獲鏈粘性末端S2在DNA基底上朝向反面；再用50xTAE-Mg溶液將溶液的濃度調(diào)至Ix TAE-Mg,將混合溶液用PCR儀退火，從94°C緩慢降溫，經(jīng)12小時降至室溫，形成所需要的DNA基底。在本發(fā)明提供的實施例中，DNA基底優(yōu)選為60nmX90nmX2nm的長方形DNA瓦片。DNA基底還可以為其他形狀的二維DNA瓦片，如三角形，正方形，圓形等。在本發(fā)明提供的實施例中，DNA瓦片是用ml3mp病毒單鏈DNA，和一組輔助鏈DNA與捕獲鏈DNA配對使ml3mpl8病毒DNA折疊而成，輔助鏈DNA和捕獲鏈DNA總數(shù)為192條，且任意一條輔助鏈的堿基數(shù)量可不相等，輔助鏈的堿基數(shù)約為32，捕獲鏈DNA包括兩短序列SI和S2，短序列SI參與ml3mpl8病毒DNA配對，短序列S2為粘性末端用以捕獲納米棒粒子，任意一條捕獲鏈DNA通過對短序列SI延伸或減少5個堿基數(shù)都可以使短序列S2在DNA基底上的朝向相反。在本發(fā)明提供的實施例中，任意一個納米顆粒需要2條捕獲鏈DNA捕獲。在本發(fā)明提供的實施例中，ml3mp病毒單鏈DNA為在ml3mpl8病毒中提取的7259個堿基的單鏈DNA。在完成DNA基底構(gòu)建之后，還包括下述步驟:將形成的瓦片超濾濃縮，除去多余的DNA鏈，將經(jīng)純化后的瓦片存于4°C冰箱，用于后面的雜交實驗。2.用DNA對納米顆粒進行修飾將丹寧酸合成的5nm納米顆?；蛘邫幟仕徕c合成的13nm納米顆粒用二水合雙(對-磺酰苯基)苯基膦化二鉀鹽(BSPP)修飾，然后加固體NaCl后變色，并將得到的混合溶液進行離心(離心速率為13000轉(zhuǎn)/分，離心時間為10分鐘)處理，再用BSPP溶液復溶。在經(jīng)上述處理后的納米顆粒加入DNA進行修飾，將納米顆粒與DNA以1:200的摩爾比例進行混合，振蕩過夜。將經(jīng)DNA修飾后的納米棒用2%瓊脂糖電泳將多余的DNA除去，切下所需要的條帶進行濃縮，用UV光譜測定其濃度，直至完全除去DNA，以防止多余的DNA在后續(xù)的雜交步驟中對納米顆粒的精確定位造成影響。在本發(fā)明提供的實施例中，用于修飾對納米顆粒進行修飾的DNA優(yōu)選為巰基DNA，從而利用巰基與納米棒之間形成的共價鍵來實現(xiàn)DNA與納米顆粒之間的結(jié)合。在本發(fā)明提供的實施例中，納米顆粒優(yōu)選為金納米顆粒?？梢岳斫?，納米顆粒還可以為銀納米顆?；虬雽w量子點。
3.將經(jīng)DNA修飾后的納米顆粒與DNA基底進行雜交，形成三維納米結(jié)構(gòu)的納米顆粒。將純化后的DNA瓦片及經(jīng)DNA修飾后的納米顆粒以摩爾比1:3的比例雜交，并在PCR儀中退火，退火溫度程序為45°C降至30°C，每10分鐘降1°C，執(zhí)行5個循環(huán)?？梢岳斫猓瑢⒔?jīng)DNA修飾后的納米棒與DNA基底進行雜交的雜交溫度低于DNA基底的解鏈溫度。再將經(jīng)退火后的結(jié)構(gòu)在0.5x TAE-Mg緩沖溶液中進行瓊脂糖凝膠電泳，對電泳樣品進行SYBR green熒光染料預染，然后根據(jù)在日光、紫外光的照射下判斷產(chǎn)物條帶，切下DNA瓦片所在位置的條帶，再次濃縮，即可得到高產(chǎn)量的所需結(jié)構(gòu)?？梢岳斫?，納米顆粒位置的確定是通過在DNA基底上的原來短鏈DNA (捕獲鏈)末端伸出與納米顆粒表面DNA配對序列來實現(xiàn)。請參閱圖3，圖3是根據(jù)本發(fā)明實施例二提供的方法得到的處于DNA基底正反兩面的兩個直徑為13nm的金納米顆粒組裝結(jié)構(gòu)的冷凍透射電子顯微鏡照片。從圖3可以看出，本發(fā)明實施例提供的三維納米構(gòu)建方法可實現(xiàn)對金納米顆粒在二維基底上的精確排布，同時實現(xiàn)在三維空間的定位。本發(fā)明上述實施例提供的三維納米結(jié)構(gòu)的構(gòu)建方法，通過對基底上的捕獲鏈進行位置設(shè)計，捕獲與之配對的相應(yīng)納米顆粒，能夠?qū)崿F(xiàn)對納米顆粒進行精確空間定位，即空間可尋址，從而可以構(gòu)建特定設(shè)計的納米顆粒三維結(jié)構(gòu)。本發(fā)明上述實施例提供的三維納米結(jié)構(gòu)的構(gòu)建方法，利用DNA自組裝技術(shù)構(gòu)建DNA基底，用DNA對納米顆?；蚣{米棒進行修飾，并將經(jīng)DNA修飾后的納米顆粒或納米棒與上述DNA基底進行雜交，形成三維納米結(jié)構(gòu)的納米顆?；蚣{米棒。本發(fā)明上述實施例提供的三維納米結(jié)構(gòu)的構(gòu)建方法，通過對基底上的捕獲鏈進行位置設(shè)計，捕獲與之配對的相應(yīng)納米顆粒和納米棒，能夠?qū)崿F(xiàn)對納米顆粒和納米棒進行精確空間定位，即空間可尋址，從而可以構(gòu)建特定設(shè)計的納米顆粒和納米棒三維結(jié)構(gòu)。以上所述，僅是本發(fā)明的較佳實施例而已，并非對本發(fā)明作任何形式上的限制，雖然本發(fā)明已以較佳實施例揭露如上，然而并非用以限定本發(fā)明，任何熟悉本專業(yè)的技術(shù)人員，在不脫離本發(fā)明技術(shù)方案范圍內(nèi)，當可利用上述揭示的技術(shù)內(nèi)容作出些許更動或修飾為等同變化的等效實施例，但凡是未脫離本發(fā)明技術(shù)方案內(nèi)容，依據(jù)本發(fā)明的技術(shù)實質(zhì)對以上實施例所作的任何簡單修改、等同變化與修飾，均仍屬于本發(fā)明技術(shù)方案的范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種三維納米結(jié)構(gòu)的構(gòu)建方法，其特征在于，包括下述步驟: 利用DNA自組裝技術(shù)構(gòu)建DNA基底； 用DNA對納米顆?；蚣{米棒進行修飾；及 將經(jīng)DNA修飾后的納米顆?；蚣{米棒與所述DNA基底進行雜交，形成為三維納米結(jié)構(gòu)的納米顆?；蚣{米棒。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的三維納米結(jié)構(gòu)的構(gòu)建方法，其特征在于，所述DNA基底為60nm X 90nm X 2nm的長方形DNA瓦片。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的三維納米結(jié)構(gòu)的構(gòu)建方法，其特征在于，所述DNA瓦片是用ml3mpl8病毒中提取的7259個堿基的單鏈DNA，和一組輔助鏈DNA與捕獲鏈DNA配對使ml3mpl8病毒DNA折疊而成，所述輔助鏈DNA和捕獲鏈DNA總數(shù)為192條，且任意一條所述輔助鏈的堿基數(shù)量可不相等，所述捕獲鏈DNA包括兩短序列SI和S2，所述短序列SI參與ml3mpl8病毒DNA配對，所述短序列S2為粘性末端用以捕獲所述納米顆粒或納米棒，任意一條所述捕獲鏈DNA通過對所述短序列SI延伸或減少5個堿基數(shù)都可以使所述短序列S2在所述DNA基底上的朝向相反。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的三維納米結(jié)構(gòu)的構(gòu)建方法，其特征在于，任意一個所述納米棒需要8條所述捕獲鏈DNA捕獲,任意一個所述納米顆粒需要2條所述捕獲鏈DNA捕獲。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的三維納米結(jié)構(gòu)的構(gòu)建方法，其特征在于，在完成構(gòu)建DNA基底步驟之后還包括將所述DNA基底進行超濾濃縮的步驟，用于除去多余的DNA鏈。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的三維納米結(jié)構(gòu)的構(gòu)建方法，其特征在于，其中，用DNA對納米顆?；蚣{米棒進行修飾所用的DNA為經(jīng)巰基修飾過的DNA。
7.根據(jù)權(quán)利要求1或6所述的三維納米結(jié)構(gòu)的構(gòu)建方法，其特征在于，所述納米顆粒為金納米顆?；蜚y納米顆?；虬雽w量子點，所述納米棒為金納米棒或銀納米棒。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的三維納米結(jié)構(gòu)的構(gòu)建方法，其特征在于，在完成用DNA對納米顆?；蚣{米棒進行修飾后還包括除去多余的DNA的步驟。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的三維納米結(jié)構(gòu)的構(gòu)建方法，其特征在于，除去多余的DNA的步驟包括采用2%瓊脂糖電泳將多余的DNA除去。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的三維納米結(jié)構(gòu)的構(gòu)建方法，其特征在于，其中，將經(jīng)DNA修飾后的納米顆?；蚣{米棒與所述DNA基底進行雜交的雜交溫度低于所述DNA基底的解鏈溫度。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種三維納米結(jié)構(gòu)的構(gòu)建方法，包括下述步驟利用DNA自組裝技術(shù)構(gòu)建DNA基底；用DNA對納米顆?；蚣{米棒進行修飾；將經(jīng)DNA修飾后的納米顆粒或納米棒與所述DNA基底進行雜交，形成納米顆?；蚣{米棒的三維納米結(jié)構(gòu)。本發(fā)明實施例提供的三維納米結(jié)構(gòu)的構(gòu)建方法，通過對基底上的捕獲鏈進行位置設(shè)計，捕獲與之配對的相應(yīng)納米顆粒和納米棒，能夠?qū)崿F(xiàn)對納米顆粒和納米棒進行精確空間定位，即空間可尋址，從而可以構(gòu)建特定設(shè)計的納米顆粒和納米棒三維結(jié)構(gòu)。
文檔編號B82Y40/00GK103159170SQ201310070000
公開日2013年6月19日 申請日期2013年3月6日 優(yōu)先權(quán)日2013年3月6日
發(fā)明者王強斌, 蘭祥, 戴高樂 申請人:中國科學院蘇州納米技術(shù)與納米仿生研究所