一体化同步DNA纳米器件及其活细胞多靶标成像应用和成像方法技术

本发明专利技术公开了一种一体化同步DNA纳米器件及其活细胞多靶标成像应用和成像方法，属于活细胞成像技术领域。本发明专利技术由金纳米颗粒(AuNP)负载三套DNA链构成的一体化同步DNA纳米器件，由活细胞内microRNA和/或端粒酶触发，人类8‑羟基鸟嘌呤DNA糖基化酶(hOGG1)和人源脱嘌呤/脱嘧啶(AP)核酸内切酶APE 1(APE1)驱动，释放荧光信号，实现活细胞多靶标同时成像。该一体化同步DNA纳米器件集成所有反应模块，能够避免分离模块进胞效率不同及扩散限制的胞浆中的运动差异，且无须细胞外源性补给任何物质，能同时实现活细胞内多靶标的精准成像分析。

【技术实现步骤摘要】
一体化同步DNA纳米器件及其活细胞多靶标成像应用和成像方法
本专利技术属于活细胞成像
，具体涉及一种一体化同步DNA纳米器件及其活细胞多靶标成像应用和成像方法。
技术介绍
活细胞内多种生物分子及相应的互作网络协同调控着生物体内各项新陈代谢过程。因此，同时监测胞内多个生物靶标、获取全面信息，在生化分析、临床诊断等实际应用中具有重要意义。脱氧核糖核酸(Deoxyribonucleicacids,DNA)由于其遵循碱基互补配对原则、精确可编程的突出优势，成为探针构建材料中的黑马。基于DNA的纳米器件具有灵活多样化的结构，广泛应用于多靶标监测和成像。现有的DNA纳米器件包括分子机器人、分子马达及DNA步移机器等，理论上可以应用于活细胞内多靶标表达差异的同时监测。但是，其中的大多数器件由多个分离的模块组成，不同模块进胞效率不同，导致胞内化学计量信息丢失，进而导致信号差异，干扰准确监测成像、产生误判。另外，研究者发现，大分子和纳米尺度结构在哺乳类细胞胞浆中和其他溶液中的扩散系数存在数个数量级的差异。因此，多个模块、细胞外源性能量物质或核酸探针共同进入活细胞，会使反应体系复杂化、限制反应速率本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一体化同步DNA纳米器件，其特征在于，包括修饰在金纳米颗粒AuNP表面的三套DNA链，其中，每套DNA链由具备两种DNA链组成：一种为发生运动过程的单链DNA，即SD链；另一种为带有特定化学标记碱基的茎环结构DNA链，即HD链，HD链的环状部分包含一个8‑氧‑7‑氢脱氧鸟嘌呤，3’端的巯基通过共价键连接于金纳米颗粒AuNP表面，5’端修饰荧光分子FAM、Cy5或TAMRA。

【技术特征摘要】
1.一体化同步DNA纳米器件，其特征在于，包括修饰在金纳米颗粒AuNP表面的三套DNA链，其中，每套DNA链由具备两种DNA链组成：一种为发生运动过程的单链DNA，即SD链；另一种为带有特定化学标记碱基的茎环结构DNA链，即HD链，HD链的环状部分包含一个8-氧-7-氢脱氧鸟嘌呤，3’端的巯基通过共价键连接于金纳米颗粒AuNP表面，5’端修饰荧光分子FAM、Cy5或TAMRA。2.根据权利要求1所述的一体化同步DNA纳米器件，其特征在于，SD链包括R-SD链、T-SD链和C-SD链；R-SD链的5’端的16个碱基和BlockDNA链的3’端的16个碱基互补形成双链；当目标物microRNA-21存在时，microRNA-21的22个碱基通过链置换反应和BlockDNA链的22个碱基互补形成双链，释放出R-SD链；T-SD链，T-SD-S链的5’端为端粒酶引物，当目标物端粒酶存在时，被延伸出TTAGGG重复序列成为T-SD链；C-SD链，5’端部分碱基与C-HD链的环状部分碱基互补，其运动由酶hOGG1和APE1触发。3.根据权利要求2所述的一体化同步DNA纳米器件，其特征在于，释放后...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵永席，薛静，陈锋，黄平，
申请(专利权)人：西安交通大学，
类型：发明
国别省市：陕西,61