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PCR介导的纳米材料自组装及其在DNA检测中的应用

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目前,纳米材料手性组装研究主要集中于制备超结构、强手性材料,而如何实现手性组装材料的生物应用是一个难点.本项目研究团队在纳米材料可控高效组装及生物传感功能化等方面开展了系列工作,发展了金纳米超结构材料的可控程序化组装的固相界面PCR组装体系,发展了DNA高灵敏检测新方法.对两种结构均一、不同粒径的金纳米粒子分别修饰上游引物和下游引物，对修饰有不同引物的两种金纳米粒子进行不对称PCR组装，修饰有相同引物的金纳米粒子进行对称PCR组装。优化PCR循环数，组装成大金和小金相间的链状结构。通过对不同循环数下的纳米超结构的空间结构进行重构表征，观察组装结构和手性信号变化的关系，即随着链长度的增加，链的手性信号逐渐增强，进而建立了基于PCR组装体手性信号的DNA检测。基于PCR技术，实现了金纳米棒可控端面和侧面超结构组装，揭示了组装体具有科顿效应特征的等离子圆二色性来源于两个相邻纳米棒之间存在的小二面夹角，该夹角的存在破坏了两个平行柱状体的中心对称性而产生手性。同时，该种自组装手性纳米超结构能通过不同的组装模式形成(+)/(-)两种旋光对映体，且成对纳米棒组装体的手性等离子CD光谱与单对的纳米棒一致。聚合酶链式反应的循环数和DNA浓度决定了组装超结构的光学性质，圆二色光谱峰强度与体系中DNA浓度呈线性关系，发展了DNA高灵敏检测新方法，灵敏度达3.7aM。此基于PCR的手性纳米材料超结构组装的传感检测方法适用于生物分子的检测，为未来食品安全，环境及疾病诊断等领域提供了一种有效的检测新技术和新方法。

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来源
《国家自然科学基金委员会“可控自组装体系及其功能化”重大研究计划年度交流暨研讨会》|2014年|74-75|共2页
会议地点南京
作者
胥传来;
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作者单位

国家自然科学基金委员会;

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会议组织
正文语种
原文格式 PDF
中图分类特种结构材料;
关键词
纳米材料; 手性组装; 超结构; 光学性质;

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