“開關型”螢光納米探針用於活細胞內生物分子的檢測

《“開關型”螢光納米探針用於活細胞內生物分子的檢測》是依託湖南大學，由黃晉擔任項目負責人的青年科學基金項目。

基本介紹

• 中文名：“開關型”螢光納米探針用於活細胞內生物分子的檢測
• 項目類別：青年科學基金項目
• 項目負責人：黃晉
• 依託單位：湖南大學

中文摘要

本項目利用具有高效螢光淬滅能力的一類納米材料，結合標記螢光基團的核酸、多肽等生物敏感分子，將其組裝構建成能夠實現活細胞內生物分子相互作用研究的一類開關型新型納米探針。對活細胞內與細胞重大生命活動密切相關的生物分子進行實時、動態觀測，愚酷踏為揭示細胞內生物分子相互作用的規律和機制提供重要信息，並為探索生命奧秘、重大疾病發生髮展機制及其治療提供技術平台。這是舉灶糊廈一項對細胞生命活動的研究和生物納米技術本身發展都有重大意義的創新性研究。

結題摘要

本項目利用氧化石墨烯、金納米顆粒和DNA納米結構，結合標記螢光基團的核酸分子，將其組裝構犁恥淚建成能夠實現活細胞內生物分子相互作用研究的一類“開關型”新型納米探針，包括: (1) 合成了表征了三種納米材料（氧化石墨烯、金納米顆粒和DNA納米結構）用於構建開關型納米探針。（2）發展了四種信號放大方法用於檢測目標分子，包括核酶催化技術、雜交鏈式反應、催化髮夾組裝和超級三明治策略等。（3）我們選擇腫瘤相關基因TK1 mRNA作為細胞內分子靶標來展示一種新設計的納米探針-FRET nanofalres。簡言之，金納米顆殃地粒上修飾一段短鏈DNA，與之互補的是一段兩端標記螢光供受體對的髮夾探針，當沒有靶標時，螢光供受體對是分開的，當有靶標時，兩端標記螢光供受地殼嬸體對的髮夾探針會被競爭離開金納米顆粒，形成髮夾結構，導致螢光供受體對相互靠近發生螢光共振能量轉移，這習鍵歸備種設計能有效避免假陽性信號和系統誤差的產生。（4）我們設計了一種新的比率型螢光納米探針用於檢測活細胞內pH值。具體台駝辯而言，該納米探針由金納米顆粒，修飾在金納米顆粒表面的短鏈DNA和與之互補的兩端修飾螢光供受體對的i-motif鏈組成。在pH中性條件下，螢光供受體對分離。在酸性條件下，i-motif鏈發生摺疊形成四聚體結構，使得兩端修飾的螢光供受體對相互靠近發生螢光共振能量轉移，其信號與周圍酸性程度正相關。該納米探針具有能進入活細胞、酶切保護、回響快速和pH定量檢測等特點，體外和體內的實驗均證實該探針能在生理條件下對pH具有很好的回響，而且在活細胞內具有和好的時間-空間解析度。