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DNA修飾金納米粒子復合探針的制備

DNA—金納米粒子的復合探針是一種常用的納米生物材料，在生物檢測、治療乃至納米光子學中具有廣泛的應用。

最近，中國科學院上海應用物理研究所物理生物學實驗室的研究人員發展出一種制備高性能DNA—金納米粒子復合探針的新方法。這種探針不僅避免了使用修飾DNA分子，而且能夠精確調控金納米粒子表面DNA分子的密度、取向和構型，顯著提高了該探針的識別能力。

制備DNA—金納米粒子復合探針的經典方法是通過巰基修飾的DNA分子在納米金粒子表面的自組裝得到的。這種方法中使用了化學修飾的DNA分子，成本較高且操作復雜。盡管多年來研究者已對這一體系進行了系統的優化，但是如何精確控制DNA分子在金納米粒子表面的密度、取向和構型仍然是一個挑戰性問題。上海應用物理所科研人員裴昊和李凡等在樊春海和柳華杰研究員指導下，直接采用天然的DNA序列設計成雙嵌段寡核苷酸來解決這些問題。研究首先發現了連續的腺嘌呤堿基(polyA)與金納米粒子之間存在很強的吸附力，因而將雙嵌段序列設計成包含兩部分，探針部分用于進行DNA識別，polyA部分則將DNA固定在金納米粒子上。研究表明，這一新方法不僅可以有效制備穩定的復合探針，而且可以通過改變A堿基的長度來調控納米金表面上DNA密度，在納米尺度上精確控制DNA分子之間的距離，從而可以避免DNA分子之間的相互作用，實現探針的高識別活性。通過這種方法制備的DNA—金納米粒子復合探針具有很高的穩定性和識別活性，可以在短時間內實現對DNA分子的高靈敏快速檢測。

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