一种单个抗体分子原子力显微镜成像的样品制备方法技术

本发明专利技术公开了一种单个抗体分子原子力显微镜成像的样品制备方法、一种单个抗体分子IgG的原子力显微镜成像方法和一种结合有抗体分子IgG的DNA折纸。所述制备方法包括：(1)将边上偶联有小分子抗原的DNA折纸与小分子抗原的抗体混合、反应；小分子抗原包括偶联在DNA折纸的边上、相互之间距离约为8～15纳米的2个相同的小分子；(2)将反应产物滴加到新解离的云母片上，吸附、上镜、添加缓冲液，即得。本发明专利技术的制备方法操作简便，在液体环境下，借助DNA折纸将抗体分子IgG吸附在云母表面上，由于避免了固液界面毛细力作用在抗体分子IgG上，减少了针尖效应对抗体分子IgG结构的影响，成像效果更清晰。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及纳米
，具体地涉及一种单个抗体分子原子力显微镜成像的样品制备方法、一种单个抗体分子IgG的原子力显微镜成像方法和一种结合有抗体分子IgG的DNA折纸。
技术介绍
原子力显微术(AFM)是在纳米尺度上研究生物分子的重要工具之一。因为具有可在近生理条件下对生物分子进行纳米水平的成像，获得高清的分子形貌特征的特点，已经成为目前研究生物分子结构和功能不可替代的研究手段。抗体是一类重要的生物分子，它具有中和毒素和病毒，促进吞噬细胞吞噬的功能，且可介导免疫细胞活性，激化补体，在疾病的预防、诊断和治疗中都起到了非常重要的作用。抗体的功能来源于抗体特殊的分子结构，利用分子模拟、X射线晶体衍射和电子显微镜等方法，获得了抗体IgG分子“Y”和“T”型的基本结构特征。ZhifengShao和DanielM.Czajkowsky等人采用冷冻AFM的方法，获得了抗体IgG和IgM的高分辨图像，首次观察到了分散的单个IgG抗体分子；AlvaroSanPaulo等人采用AFM特殊的吸引力区成像模式，得到了空气环境中吸附在云母表面上抗体“Y”形图像。但通过上述方法对单个抗体分子IgG进行原子力显微镜成像时样品的制备方法较为复杂，成像时对仪器设备要求较高，例如需要特殊的低温模块和装置，并且最终难以获得理想的单个抗体分子IgG的AFM图像。因此目前尚缺少一种操作简单、成像效果清晰的单个抗体分子IgG的AFM成像的样品制备方法。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是为了克服现有技术中针对单个抗体分子的原子力显微镜成像的样品制备方法较为复杂、且最终的单个抗体分子IgG的成像效果不够理想的问题，提供了一种单个抗体分子IgG原子力显微镜成像的样品制备方法。本专利技术的样品制备方法将AFM与DNA纳米折纸技术相结合，操作简便，制备得到的单个抗体分子IgG的样品在液体环境下借助DNA折纸将抗体分子IgG吸附在云母表面上，由于避免了固液界面毛细力作用在抗体分子IgG上，在成像时受到的作用力可降低到极小的水平，减少了针尖效应对抗体分子IgG结构的影响，使得成像时测定的数据更加准确，与样品实际形貌特征相符性更好，成像效果更清晰。本专利技术通过以下技术方案来解决上述技术问题：本专利技术技术方案之一：一种单个抗体分子IgG原子力显微镜成像的样品的制备方法，所述制备方法包括以下步骤：(1)将边上偶联有小分子抗原的DNA折纸与所述小分子抗原的抗体混合、反应；所述小分子抗原包括偶联在所述DNA折纸的边上、相互之间距离为8～15nm的2个相同的小分子；(2)将步骤(1)反应所得的产物滴加到新解离的云母片上，吸附、上镜、添加缓冲液，即制得所述单个抗体分子IgG的原子力显微镜成像的样品。本专利技术中，步骤(1)为：将边上偶联有小分子抗原的DNA折纸与所述小分子抗原的抗体混合、反应；所述小分子抗原包括偶联在所述DNA折纸的边上、相互之间距离为8～15nm的2个相同的小分子。所述小分子抗原在所述DNA折纸每边上的数量可以为常规的数量，如1个以上，较佳地为每边2～3个，更佳地为3个。所述小分子抗原的分子量可以为本领域常规的小分子的分子量，较佳地为200～1000Da，更佳地为780Da。所述小分子抗原可以为本领域常规的小分子，例如荧光分子、生物素、地高辛、多肽等。所述小分子抗原包括距离为8～15nm的2个相同的小分子，较佳地包括距离为10～15nm的2个相同的小分子。本专利技术中，所述DNA折纸可以为本领域常规的DNA折纸，包括各种不同形状的DNA折纸，如矩形或等边三角形DNA折纸。所述DNA折纸的边长可以为本领域常规的长度，较佳地为70～130nm，更佳地为100～130nm，最佳地为130nm。所述DNA折纸可以按照本领域常规的方法进行组装，较佳地由单链脚手架DNA和订书钉单链DNA自组装形成，所述订书钉单链DNA用于固定所述单链脚手架链DNA形成目标图形。所述单链脚手架链DNA可以为本领域常规的单链脚手架链DNA，较佳地为M13mp18。在一较佳的实施方案中，所述DNA折纸的组装方法包括以下步骤：将单链脚手架链DNAM13mp18与所述订书钉链DNA混合于TAE-Mg2+缓冲体系，从95℃退火至20℃，退火速率为0.1℃/10s，制得所述DNA折纸；所述TAE-Mg2+缓冲液为40mMTris-乙酸、1mMEDTA、12.5mMMgCl2，pH8.0。在一更佳的实施方案中，所述DNA折纸的组装方法还包括以下步骤：纯化得到的所述DNA折纸。所述纯化可以为本领域常规的纯化DNA折纸的方法，较佳地为超滤所述DNA折纸，例如将所述DNA折纸在冷冻离心机中15℃，3000g超滤15分钟后，弃去含有多余短链的废液，重新加入1×TAE/Mg2+缓冲液定容后15℃，1000g超滤10分钟即得经超滤纯化的DNA折纸。当所述DNA折纸的性状为等边三角形时，所述订书钉单链DNA的核苷酸序列较佳地为2010年3月17日发表在J.Am.Chem.Soc.第132卷第10期第3248-3249页的题为Goldnanoparticleself-similarchainstructureorganizedbyDNAorigami的论文的SupportingOnlineInformation中的S11-S16页所记载的从A01至Loop的DNA序列，偶联有小分子的碱基较佳地为序列A28、A31、A08、A37、A65、A63、B28、B31、B08、B37、B65、B63、C28、C31、C08、C37、C65和C63的5’末端的碱基。当所述DNA折纸的性状为矩形时，所述订书钉单链DNA的核苷酸序列较佳地为2008年1月11日发表在Science第319卷第5860期第180-183页的题为Self-AssembledWater-SolubleNucleicAcidProbeTilesforLabel-FreeRNAHybridizationAssays的论文中的补充材料第S15-S19页所记载的从1至216的DNA序列，偶联有小分子的碱基较佳地为序列1、132、52、76、75、99、181、205、204和180的5’末端碱基。所述小分子抗原的抗体和所述偶联有小分子抗原的DNA折纸的摩尔比可以为本领域常规的比例，较佳地为1∶1。所述反应可以为本领域常规的抗原与抗体的免疫反应，所述反应的温度可以为本领域抗原与抗体发生免疫反应常本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种单个抗体分子IgG原子力显微镜成像的样品的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括以下步骤：(1)将边上偶联有小分子抗原的DNA折纸与所述小分子抗原的抗体混合、反应；所述小分子抗原包括偶联在所述DNA折纸的边上、相互之间距离为8～15纳米的2个相同的小分子；(2)将步骤(1)反应所得的产物滴加到新解离的云母片上，吸附、上镜、添加缓冲液，即制得所述单个抗体分子IgG的原子力显微镜成像的样品。

【技术特征摘要】
1.一种单个抗体分子IgG原子力显微镜成像的样品的制备方法，其特
征在于，所述制备方法包括以下步骤：
(1)将边上偶联有小分子抗原的DNA折纸与所述小分子抗原的抗体混
合、反应；所述小分子抗原包括偶联在所述DNA折纸的边上、相互之间距
离为8～15纳米的2个相同的小分子；
(2)将步骤(1)反应所得的产物滴加到新解离的云母片上，吸附、上镜、
添加缓冲液，即制得所述单个抗体分子IgG的原子力显微镜成像的样品。
2.如权利要求1所述制备方法，其特征在于，步骤(1)中，所述小分
子抗原在所述DNA折纸每边上的数量为2～3个；和/或，所述小分子抗原的
分子量为200～1000Da；和/或，所述小分子抗原可以为地高辛；和/或，所述
小分子抗原包括距离为10～15纳米的2个相同的小分子；和/或，所述DNA
折纸为矩形或等边三角形DNA折纸；和/或，所述DNA折纸的边长为70～130
纳米；和/或，所述DNA折纸由单链脚手架DNA和订书钉单链DNA自组装
形成；和/或，所述小分子抗原的抗体和所述偶联有小分子抗原的DNA折纸
的摩尔比为1∶1。
3.如权利要求2所述制备方法，其特征在于，所述单链脚手架链DNA
为M13mp18；和/或，所述订书钉单链DNA的核苷酸序列为2010年3月17
日发表在J.Am.Chem.Soc.第132卷第10期第3248-3249页的题为Gold
nanoparticleself-similarchainstructureorganizedbyDNAorigami的论文的
SupportingOnlineInformation中的S11-S16页所记载的从A01至Loop的
DNA序列，其中偶联有所述小分子的碱基较佳地为序列A28、A31、A08、
A37、A65、A63、B28、B31、B08、B37、B65、B63、C28、C31、C08、C37、
C65和C63的5’末端的碱基。
4.如权利要求2所述制备方法，其特征在于，所述订书钉单链DNA的
核苷酸序列为2008年1月11日发表在Science第319卷第5860期第180-
183页的题为Self-AssembledWater-SolubleNucleicAcidProbeTilesforLabel-
FreeRNAHybridizationAssays的论文中的补充材料第S15-S19页所记载的

\t从1至216的DNA序列，其中偶联有小分子的碱基较佳地为序列1、132、
52、76、75、99、181、205、204和180的5’末端碱基。
5.如权利要求1所述制备方法，其特征在于，步骤(2)中，所述步骤
(1)反应所得的产物的体积为3～5微升；和/或，所述吸附的时间为3分钟；
和/或，所述缓冲液为TAE缓冲液；和/或，所述添加缓冲液的体积为30微
升。
6.如权利要求1所述制备方法，其特征在于，所述制备方法包括以下
步骤：
1)将单链脚手架链DNAMl3mp18与偶联有地高辛的订书钉链DNA按
照1∶10的摩尔比混合于TA...

【专利技术属性】
技术研发人员：周星飞，赵志杰，张萍，李宾，虞国凯，胡钧，郝长春，杨家香，
申请(专利权)人：中国科学院上海应用物理研究所，
类型：发明
国别省市：上海;31