一种炔基肽链纳米金探针及其制备方法和应用技术

技术编号:42721288 阅读:19 留言:0更新日期:2024-09-13 12:08
本发明专利技术属于纳米金标记领域,公开了一种炔基肽链纳米金探针,通过在炔基肽链上的炔基基团与金原子之间形成的共价键,从而稳定的修饰在纳米金粒子的表面,使胶体保持稳定的状态,从而实现后续的生物检测和成像。本发明专利技术还公开一种肽链纳米金探针的制备方法,根据总电荷为负的肽链与纳米金粒子之间的强相互作用,实现在纳米金粒子的表面的快速标记,实现快速,价廉,稳定的纳米金标记方法,无需任何专业设备,复杂的流程,添加额外的试剂,即可进行标记;而且,标记后的探针在常规的生物盐浓度下,pH环境中,苛刻的温度状态下,均可以稳定的存在;炔基肽链不易受生物硫醇的干扰,仍能保持稳定存在,在细胞分析方面具有很好的应用前景。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于纳米金探针标记领域,具体是一种带炔基的肽链纳米金探针及其制备方法和应用。


技术介绍

1、金纳米粒子(aunps)具有许多特殊的物理化学特性,如高消光系数、优异的生物相容性、尺寸依赖的比色效应和荧光团猝灭性质等。1996年,mirkin等人采用逐步加大盐的浓度和延长老化时间来建立功能化的金纳米粒子,这是将巯基化核酸修饰在金纳米粒子表面的里程碑式工作。自此以后,各种物质已经通过au-s键组装到金纳米粒子表面,如抗体、适配体、肽和聚合物等。这些功能性aunp在生物传感、细胞成像、药物递送和疾病治疗中有着广泛的应用。然而,在生理环境中,由au-s键组装的物质可以被丰富的生物硫醇取代,例如半胱氨酸(30~200μm)和同型半胱氨酸(5~15μm),尤其是谷胱甘肽(gsh,1~10mm),由于检测信号失真,限制了它们在实际应用中的可靠性和准确性。这种现象可能归因于生物硫醇与aunp表面之间更高的亲和力以及溶液中生物硫醇的浓度更高,从而增加了它们与aunp表面相作用的机会。此外,aunp表面上的巯基化物质未被完全紧密吸附,这也增加了被生物硫醇取代的可能性。因此,解决生理环境中高浓度生物硫醇干扰的长期问题已成为一项重大挑战。

2、为解决这一问题,唐波等人制备了硒基肽链aunps探针,由于au-se键与au-s键相比具有优越的稳定性,并且au-se纳米平台对生物硫醇表现出更好的抗性,从而避免了信号失真。然而,硒基的高活性使其易于被氧化,并且硒基修饰的肽链合成成本高,这些都阻碍了其广泛应用。


术实现思路

1、本专利技术所要解决的技术问题是,克服以上
技术介绍
中提到的不足和缺陷,提供一种修饰有炔基基团的肽链纳米金探针,并提供纳米金标记末端带炔基肽链的快速制备方法,使纳米金在体系中保持稳定,进而应用于后续的应用。

2、为解决上述技术问题,本专利技术提出的技术方案为:

3、一种肽链纳米金探针,包括金纳米粒子和肽链,所述肽链上带有炔基基团,所述金纳米粒子和所述条肽链通过炔基基团共价连接,共价键为au-c≡c。

4、上述的肽链纳米金探针,优选的,所述肽链的总电荷为负。本专利技术发现了肽链带不同电荷状态时,对纳米金粒子的作用不同。当肽链总电荷为负时,通过之间的强相互作用力,可以实现肽链和纳米金粒子的快速标记。优选的,所述肽链带有荧光基团。例如荧光基团异硫氰酸荧光素(fluorescein isothiocyanate,fitc)、香豆素荧光素(7-amino-4-methylcoumarin)、5-羧基荧光素(5-carboxyfluorescein)、5-羧基四甲基罗丹明(5-carboxytetramethylrhodamine)等类似物质,修饰在肽链末端(氮端或者碳端)。当带有荧光基团的肽链被修饰在纳米金粒子上时,纳米金粒子会对其荧光基团有淬灭作用。当荧光肽链游离出来时,又会重新发出荧光。利用该淬灭效应,可以对肽链纳米金的稳定性以及负载量进行检测,也可以用于后续的生物应用。

5、优选的,所述金纳米粒子的粒径为1~100nm。本专利技术所述实验主要基于13nm纳米金粒子,同时,实验结果也表明,40nm、80nm、100nm纳米金粒子,金纳米棒、金纳米锥、金纳米花等也可以实现成功标记。

6、基于一个总的专利技术构思,本专利技术还提供一种炔基肽链纳米金探针的制备方法,即基于au-c≡c共价键的纳米金粒子的标记方法,相较于au-s共价键,可以大大降低生物硫醇的干扰,实现高特异性性的精准生物检测,包括如下步骤:

7、(1)将金纳米粒子加入十二烷基硫酸钠溶液中,涡旋混匀,得到混合物;

8、(2)在所述混合物中加入修饰有炔基基团的肽链,涡旋混匀,得到的肽链纳米金溶液经纯化后,得到自组装的肽链纳米金探针。

9、本专利技术的方法,通过在总电荷为负的肽链上修饰炔基基团,利用炔基与金之间的共价键,从而稳定的组装在纳米金粒子的表面,使胶体金保持稳定的状态,从而实现后续的生物检测和成像;针对标记过程复杂等问题,本专利技术根据金纳米材料和肽链分子之间的电荷相关性,建立了常温快速标记方法;对于生物硫醇干扰的问题,本专利技术发展的更稳定的金炔共价键,减少生物硫醇对纳米金生物探针的影响。

10、上述的肽链纳米金探针的制备方法,优选的,在步骤(1)中,金纳米粒子自身的浓度为10nm,所述混合物中加入的十二烷基硫酸钠溶液的体积终浓度为0.1~0.2%。

11、优选的,在步骤(2)中,所述肽链纳米金溶液中肽链的终浓度为1~15μm。

12、优选的,在步骤(1)、(2)中,所述涡旋混匀的温度为室温。

13、优选的,在步骤(2)中,所述纯化的步骤如下:在步骤(2)中,所述纯化的步骤如下:将所述肽链纳米金溶液在4~15℃、10000~14000rpm离心10~30min,去除上清液;加入肽链纳米金溶液2倍体积的0.01m pb磷酸溶液(phosphate buffer)/0.1m氯化钠(nacl)的缓冲溶液,充分混匀;第二次在4~15℃、10000~14000rpm离心10~30min,去除上清液;再次加入0.01m pb/0.1m nacl的缓冲溶液混匀;第三次在4~15℃、10000~14000rpm离心10~30min,去除上清液,即得。

14、基于一个总的专利技术构思,本专利技术还提供一种肽链纳米金探针在制备肝癌检测试剂中的应用。

15、上述的应用,优选的,所述肝癌检测试剂为人肝癌细胞(hepg-2)的检测试剂。

16、与现有技术相比,本专利技术的有益效果为:

17、1、本专利技术的肽链纳米金探针,通过在肽链上修饰炔基基团,利用炔基与金原子之间的共价键(au-c≡c),从而稳定的修饰在纳米金粒子的表面,使胶体保持稳定状态,以利于后续的生物检测和成像。

18、2、本专利技术根据总电荷为负的炔基肽链与纳米金粒子之间的强相互作用,实现在纳米金粒子表面的快速稳定标记,该标记方法无需专业的设备和复杂的实验流程,且标记后的探针在常规的生物盐浓度下,ph环境中,苛刻的温度状态下,均可以稳定的存在;炔基肽链不受生物硫醇的干扰,在复杂生物体系中可以保持稳定存在,因此,在细胞分析方面具有很好的应用前景。

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【技术保护点】

1.一种肽链纳米金探针,其特征在于,包括金纳米粒子和肽链,所述肽链上带有炔基基团,所述金纳米粒子和所述肽链通过炔基基团共价连接。

2.根据权利要求1所述的肽链纳米金探针,其特征在于,所述肽链的总电荷为负。

3.根据权利要求1所述的肽链纳米金探针,其特征在于,所述肽链带有荧光基团。

4.根据权利要求1所述的肽链纳米金探针,其特征在于,所述金纳米粒子的粒径为1~100nm。

5.一种如权利要求1-4中任一项肽链纳米金探针的制备方法,其特征在于,包括如下步骤:

6.根据权利要求5所述的肽链纳米金探针的制备方法,其特征在于,在步骤(1)中,所述混合物中加入的十二烷基硫酸钠溶液的体积终浓度为0.1~0.2%。

7.根据权利要求5所述的肽链纳米金探针的制备方法,其特征在于,在步骤(2)中,所述肽链纳米金溶液中肽链的终浓度为1~15μM。

8.根据权利要求5所述的肽链纳米金探针的制备方法,其特征在于,在步骤(1)、(2)中,所述涡旋混匀的温度为0~90℃。

9.根据权利要求5-8中任一项所述的肽链纳米金探针的制备方法,其特征在于,在步骤(2)中,所述纯化的步骤如下:将所述肽链纳米金溶液在4~15℃、10000~14000rpm离心10~30min,去除上清液;加入0.01M PB磷酸溶液/0.1M氯化钠的缓冲溶液,充分混匀;第二次在4~15℃、10000~14000rpm离心10~30min,去除上清液;再次加入0.01MPB/0.1M NaCl的缓冲溶液混匀;第三次在4~15℃、10000~14000rpm离心10~30min,去除上清液,定容即得。

10.一种如权利要求1-4中任一项肽链纳米金探针在制备肝癌检测试剂中的应用。

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【技术特征摘要】

1.一种肽链纳米金探针,其特征在于,包括金纳米粒子和肽链,所述肽链上带有炔基基团,所述金纳米粒子和所述肽链通过炔基基团共价连接。

2.根据权利要求1所述的肽链纳米金探针,其特征在于,所述肽链的总电荷为负。

3.根据权利要求1所述的肽链纳米金探针,其特征在于,所述肽链带有荧光基团。

4.根据权利要求1所述的肽链纳米金探针,其特征在于,所述金纳米粒子的粒径为1~100nm。

5.一种如权利要求1-4中任一项肽链纳米金探针的制备方法,其特征在于,包括如下步骤:

6.根据权利要求5所述的肽链纳米金探针的制备方法,其特征在于,在步骤(1)中,所述混合物中加入的十二烷基硫酸钠溶液的体积终浓度为0.1~0.2%。

7.根据权利要求5所述的肽链纳米金探针的制备方法,其特征在于,在步骤(2)中,所述肽链纳米金溶...

【专利技术属性】
技术研发人员:熊二虎徐海丽龙柯宇稂家琪都金莲诸昕悦
申请(专利权)人:湖南师范大学
类型:发明
国别省市:

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