一種高耐鹽性金屬納米粒子組裝體及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于納米材料技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種高耐鹽性金屬納米粒子組裝體及其制備方法。
[0002]
【背景技術(shù)】
[0003]近年來，金屬納米粒子組裝體在納米器件、納米傳感器和納米醫(yī)學(xué)等方面取得了廣泛的應(yīng)用。金屬納米組裝體不僅具有孤立納米粒子優(yōu)異的光學(xué)、電學(xué)、催化等性能，而且由于組裝使組裝體具有一些新的特性，如表面增強(qiáng)拉曼特性，這極大地拓寬了金屬納米粒子在納米技術(shù)領(lǐng)域內(nèi)的應(yīng)用范圍。而隨著金屬納米粒子組裝體的應(yīng)用越來越廣泛，特別是在生物醫(yī)學(xué)方面，對(duì)其耐鹽性的要求很高。金屬納米粒子，包括金屬納米粒子組裝體，都是膠體，對(duì)電解質(zhì)溶液如鹽溶液特別敏感。加入少量的鹽就容易使納米粒子團(tuán)聚，而生物體內(nèi)鹽的濃度很高，因此，要將金屬納米粒子組裝體應(yīng)用在生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域，必須制備一種高耐鹽性的組裝體。
[0004]目前國(guó)內(nèi)關(guān)于高耐鹽性金屬納米粒子組裝體的發(fā)明專利還是空白。事實(shí)上，關(guān)于孤立的耐鹽性金屬納米粒子的技術(shù)發(fā)明也為之甚少。申請(qǐng)?zhí)枮?01010286955.X的中國(guó)發(fā)明專利《一種高穩(wěn)定性和功能化的金納米粒子的制備方法》公開了一種利用DNA輔助合成金納米粒子的的方法。該方法制備的金納米粒子形狀規(guī)則、粒徑均一、耐鹽性可以增強(qiáng)至20倍，但該方法只針對(duì)孤立的金納米粒子。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]為了克服現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)與不足，本發(fā)明的首要目的在于提供一種具有高耐鹽性的金屬納米粒子組裝體的制備方法，該制備方法簡(jiǎn)單高效、產(chǎn)物形貌均勻、分散性好。
[0006]本發(fā)明的另一目的在于提供采用上述制備方法得到的金屬納米粒子組裝體，并進(jìn)行組裝體的耐鹽性實(shí)驗(yàn)。
[0007]本發(fā)明的目的通過下述技術(shù)方案實(shí)現(xiàn):
一種高耐鹽性金屬納米粒子組裝體的制備方法，包括如下步驟:
(1)取金屬納米粒子a與ssDNA，加入到包裹劑、緩沖溶液和鹽的混合液a中，混合培養(yǎng)后分離純化，得到產(chǎn)物a;
(2)取金屬納米粒子b與sscDNA，加入到包裹劑、緩沖溶液和鹽的混合液b中，混合培養(yǎng)后分離純化，得到產(chǎn)物b;
(3)將步驟(I)和(2)的產(chǎn)物a和產(chǎn)物b混合后，溶解于包裹劑、緩沖溶液和鹽的混合溶液中，攪拌培養(yǎng)后離心洗滌，得到高耐鹽性金屬納米粒子組裝體。
[0008]上述方法中，步驟(I)所述的金屬納米粒子a為Au、Ag或Cu中的一種或兩種；所述的金屬納米粒子的尺寸是1~100 nm ;所述的金屬納米粒子a與ssDNA的摩爾比為1:40?400 ο
[0009]上述方法中，步驟(I)所述的包裹劑為十二烷基硫酸鈉(SDS);所述包裹劑與加入了金屬納米粒子a與ssDNA的混合液a的質(zhì)量比為0.01 %~1 % ;所述的緩沖溶液為磷酸緩沖液(PBS)，pH= 7.3，所述緩沖溶液在加入了金屬納米粒子a與ssDNA的混合液a中的濃度為10~100 mmol/L ;所述的鹽在加入了金屬納米粒子a與ssDNA的混合液a中的濃度在6-24 h內(nèi)逐步增大至最終50~500 mmol/L。
[0010]上述方法中，步驟(I)所述的混合培養(yǎng)的時(shí)間為6~24 h ;所述的分離純化的方式為離心分離或者透析。
[0011]上述方法中，步驟(2)中所述的金屬納米粒子b和步驟(I)中的金屬納米粒子a相同或不同，所述金屬納米粒子b為Au、Ag或Cu中的一種或兩種；所述的金屬納米粒子b的尺寸是1~100 nm ;所述的金屬納米粒子b與sscDNA的摩爾比為1:0.2~20。
[0012]上述方法中，步驟(2)所述的包裹劑為SDS，所述包裹劑與加入了金屬納米粒子b與sscDNA的混合液b的質(zhì)量比為0.01 %~1 % ;所述的緩沖溶液為PBS，pH= 7.3，所述的緩沖溶液在加入了金屬納米粒子b與sscDNA的混合液b中的濃度為10~100 mmol/L ;所述鹽在加入了金屬納米粒子b與sscDNA的混合液b中的濃度為50~500 mmol/L。
[0013]上述方法中，步驟(2)所述的混合培養(yǎng)的時(shí)間為6~24 h ;所述的分離純化方式為離心分離或者透析。
[0014]上述方法中，步驟(3)所述的產(chǎn)物a和產(chǎn)物b的摩爾比為1:10~400 ;所述的包裹劑為SDS ;所述包裹劑與混合有產(chǎn)物a和產(chǎn)物b的混合溶液的質(zhì)量比為0.01%~1 % ;所述的緩沖溶液為PBS，pH= 7.3 ;所述緩沖溶液在混合有產(chǎn)物a和產(chǎn)物b的混合溶液中的濃度為10-100 mmol/L ;所述的鹽在混合有產(chǎn)物a和產(chǎn)物b的混合溶液中的濃度為50~500 mmol/L ;所述的混合培養(yǎng)時(shí)間為6~24 h ;所述的離心轉(zhuǎn)速為5000~20，000 rpm ;離心時(shí)間為5~30min，離心1~3次。
[0015]上述金屬納米粒子組裝體的耐鹽性實(shí)驗(yàn)，包括在生理鹽水中的穩(wěn)定性和在不同濃度氯化鈉(NaCl)溶液中的穩(wěn)定性。
[0016]本發(fā)明相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)具有如下的優(yōu)點(diǎn)及效果:
該方法易于操作、可控性強(qiáng)、組裝效率高，所得產(chǎn)物的結(jié)構(gòu)均一、分散性好，并且產(chǎn)物具有很強(qiáng)的耐鹽性能，可以承受高達(dá)生理鹽水濃度三倍的鹽濃度。因此，該制備方法得到的金屬納米組裝體在生物應(yīng)用方面具有潛在的優(yōu)勢(shì)。
【附圖說明】
[0017]圖1是實(shí)施例2所得的金納米粒子組裝體的透射電子顯微鏡圖(TEM);
圖2是實(shí)施例2所得的金納米粒子組裝體在生理鹽水中培養(yǎng)12h后的透射電子顯微鏡圖(TEM)；
圖3是實(shí)施例2所得的金納米粒子組裝體在不同濃度NaCl溶液中的耐鹽性實(shí)驗(yàn)結(jié)果，即顏色變化圖；
圖4是實(shí)施例2所得的金納米粒子組裝體在不同濃度NaCl溶液中的的耐鹽性實(shí)驗(yàn)結(jié)果，即紫外吸收光譜圖。
【具體實(shí)施方式】
[0018]下面通過實(shí)施例及附圖對(duì)本技術(shù)發(fā)明作進(jìn)一步的描述，但本發(fā)明的實(shí)施方式不僅限于此。
[0019]本發(fā)明方法中所用到的金屬納米粒子可從市面上購(gòu)得，也可采用現(xiàn)有技術(shù)自行制備。
[0020]以下實(shí)施例所使用的ssDNA和sscDNA購(gòu)自上海生工生物工程股份有限公司。
[0021]其序列號(hào)如下:
ssDNA:5’ -HS- (CH2) 6 ATC CTG ACA TCG GCA CGA GTA TTT CTA CCA TGT ATC-3’sscDNA:5’ -HS- (CH2) 6 GAT ACA TGG TAG AAA TAC TCGTGC CGA TGT CAG GAT-3’。
[0022]實(shí)施例1
(1)將18nm金納米粒子與ssDNA按照1:100的摩爾比，加入到最終濃度(即相對(duì)于加入有金納米粒子與ssDNA的混合液的濃度，下同)為0.2 % (質(zhì)量分?jǐn)?shù))SDS、20 mM PBS(pH=7.3)和300 mM NaCl的混合液a中，混合培養(yǎng)20 h后，15000 rpm離心3次，每次15 min。取下層沉淀；
(2)將4nm金納米粒子與sscDNA按照1:10的摩爾比例，加入到最終濃度為0.2 % (質(zhì)量分?jǐn)?shù))SDS、20 mM PBS (pH= 7.3)和100 mM NaCl的混合液b中，混合培養(yǎng)6 h后用透析袋透析20 h以純化；
(3 )將步驟(I)和(2 )的產(chǎn)物按照1:20的摩爾比混合后，加入到最終濃度為0.2 % (質(zhì)量分?jǐn)?shù))SDS、20 mM PBS (pH= 7.3)和150 mM NaCl的混合溶液中，緩慢攪拌培養(yǎng)20 h，然后在15，000 rpm下離心3次，每次15 min，得到金納米粒子組裝體。
[0023]實(shí)施例2
(1)將18nm金納米粒子與ssDNA按照1:100的摩爾比，加入到最終濃度為0.2 % (質(zhì)量分?jǐn)?shù))SDS、20 mM PBS(pH= 7.3)和 300 mM NaCl 的混合液 a 中，混合培養(yǎng) 20 h 后，I, 5000rpm離心3次，每次15 min。取下層沉淀；
(2)將4nm金納米粒子與sscDNA按照1:10的摩爾比例，加入到最終濃度為0.2 % SDS、20 mM PBS (pH= 7.3)和100 mM NaCl的混合液b中，混合培養(yǎng)6 h后用透析袋透析20 h以純化；
(3)將步驟(I)和(2)的產(chǎn)物按照1:40的摩爾比混合后，加入到最終濃度為0.2 % SDS、20 mM PBS (pH= 7.3)和150 mM NaCl的混合溶液中，緩慢攪拌培養(yǎng)20 h，然后在15，000 rpm下離心3次，每次