一種金納米粒子-半導(dǎo)體量子點(diǎn)異質(zhì)結(jié)構(gòu)手性組裝體的制備方法
【專利摘要】一種金納米粒子-半導(dǎo)體量子點(diǎn)異質(zhì)結(jié)構(gòu)手性組裝體的制備方法，屬于材料化學(xué)【技術(shù)領(lǐng)域】。本發(fā)明包括金納米粒子的合成，納米材料的DNA修飾，納米金-量子點(diǎn)異質(zhì)結(jié)構(gòu)的形成，以及納米粒子組裝成二聚體。本發(fā)明選擇金納米粒子與量子點(diǎn)為激元，先在金納米粒子與量子點(diǎn)表面偶聯(lián)上單鏈DNA。然后通過(guò)DNA雜交的方法，把金納米粒子與量子點(diǎn)組裝成異質(zhì)二聚體結(jié)構(gòu)。本發(fā)明提供了納米金-量子點(diǎn)異質(zhì)結(jié)構(gòu)的制備方法，制備出結(jié)構(gòu)均一的，手性信號(hào)穩(wěn)定的金-量子點(diǎn)異質(zhì)結(jié)構(gòu)組裝體。
【專利說(shuō)明】一種金納米粒子-半導(dǎo)體量子點(diǎn)異質(zhì)結(jié)構(gòu)手性組裝體的制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]一種具有等離子手性的金納米粒子-半導(dǎo)體量子點(diǎn)異質(zhì)結(jié)構(gòu)組裝體的制備方法，屬于材料化學(xué)【技術(shù)領(lǐng)域】。
【背景技術(shù)】
[0002]金納米粒子與半導(dǎo)體量子點(diǎn)(QDs)異質(zhì)結(jié)構(gòu)作為一種混合納米材料，使得貴金屬的表面等離子共振活性與半導(dǎo)體量子點(diǎn)的光激發(fā)效應(yīng)等光譜性質(zhì)相互補(bǔ)充，從而表現(xiàn)出前所未有的物理、化學(xué)性質(zhì)。將金納米材料與半導(dǎo)體量子點(diǎn)以手性DNA分子組裝成二聚體后，一方面由于納米粒子表面的等離子體共振與手性配體偶極之間的耦合，另一方面由于異質(zhì)二聚體的不對(duì)稱結(jié)構(gòu)，使得這種二聚體組裝體能夠在可見(jiàn)光區(qū)表現(xiàn)出強(qiáng)烈的圓二色性。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明目的是提供一種金納米粒子-半導(dǎo)體量子點(diǎn)異質(zhì)結(jié)構(gòu)手性組裝體的制備方法，制備出結(jié)構(gòu)均一的，手性信號(hào)穩(wěn)定的金-量子點(diǎn)異質(zhì)結(jié)構(gòu)組裝體。
[0004]本發(fā)明的技術(shù)方案:一種金納米粒子-半導(dǎo)體量子點(diǎn)異質(zhì)結(jié)構(gòu)手性組裝體的制備方法，包括金納米粒子的合成，納米材料的DNA修飾，納米金-量子點(diǎn)異質(zhì)結(jié)構(gòu)的形成以及納米粒子組裝成二聚體。本發(fā)明選擇金納米粒子與量子點(diǎn)為激元，先在金納米粒子與量子點(diǎn)表面偶聯(lián)上單鏈DNA。然后通過(guò)DNA雜交的方法，把金納米粒子與量子點(diǎn)組裝成異質(zhì)二聚體結(jié)構(gòu)。所用的玻璃儀器都用王水浸泡12h，并用雙蒸水清洗,晾干備用，實(shí)驗(yàn)中使用的水均為18.2 ΜΩ的Mill1-Q超純水。具體工藝步驟:
(I)金納米粒子的合成:單寧酸還原法
取77.5mL的超純水加入潔凈的三角燒瓶中，向其加入2.5mL濃度為IOmmol的氯金酸溶液，混勻后放入60°C水浴中孵育，此為溶液A ;另取一潔凈的三角燒瓶加入4mL 1%的檸檬酸鈉，0.1mL 1%單寧酸，0.1mL 25mmol碳酸鉀溶液，再加入15.8mL超純水，混勻后放入60°C水浴中孵育，此為溶液B ;當(dāng)溶液A與溶液B都孵育至60°C時(shí)，將溶液B迅速倒入溶液A中，并在60°C下攪拌2h，至顏色不變?yōu)橹梗吹玫絀Onm的金納米粒子；
(2)金納米粒子與DNAl偶聯(lián):
取步驟(I)合成的金納米粒子13000 rpm離心IOmin,去上清后,沉淀重懸在100 μ L超純水中，并按金納米粒子:DNA為1:5的摩爾濃度比向溶液中加入巰基修飾的DNAl進(jìn)行偶聯(lián)，室溫靜置24h得到Au-DNAl復(fù)合體；
(3)量子點(diǎn)與DNA2偶聯(lián):
羧基修飾的硫化鋅包裹的硒化鎘(CdSeOZnS)量子點(diǎn)簡(jiǎn)稱QDs，取100 μ L QDs與碳二亞胺EDC按QDs: EDC摩爾濃度比為1:1000混勻，室溫靜置2h后，向溶液中加入琥珀酰亞胺NHS，并按摩爾濃度比QDs: NHS為1:100混勻，室溫靜置2h后，按QDs: DNA2摩爾濃度比為I: 5向溶液中加入氨基修飾DNA2進(jìn)行偶聯(lián)，室溫靜置3h得到QDS-DNA2復(fù)合體；(4)金納米粒子-量子點(diǎn)異質(zhì)二聚體組裝:
將步驟(2 )合成的Au-DNAl、步驟(3 )合成的QDs_DNA2復(fù)合體按摩爾濃度比1:1混勻，室溫振蕩反應(yīng)12h，即得到金納米粒子-量子點(diǎn)異質(zhì)二聚體結(jié)構(gòu)Au-QDs ；
(5)金-量子點(diǎn)異質(zhì)二聚體的表征
米用電鏡表征及圓二色譜對(duì)Au-QDs進(jìn)行表征。
[0005]電鏡表征:分別取7 μ L的上述金-量子點(diǎn)異質(zhì)二聚體結(jié)構(gòu)滴加到碳膜支持的銅網(wǎng)上，在紅外燈下進(jìn)行干燥。透射電鏡采用JEOL JEM-2100型號(hào)的電鏡，其加速電壓為200
kVo
[0006]所述DNA的編號(hào)、序列及長(zhǎng)度如表I所示。
[0007]表I DNA的編號(hào)、序列及長(zhǎng)度
【權(quán)利要求】
1.一種金納米粒子-半導(dǎo)體量子點(diǎn)異質(zhì)結(jié)構(gòu)手性組裝體的制備方法，其特征在于選擇金納米粒子與量子點(diǎn)為激元，先在金納米粒子與量子點(diǎn)表面偶聯(lián)上單鏈DNA，然后通過(guò)DNA雜交的方法，把金納米粒子與量子點(diǎn)組裝成異質(zhì)二聚體結(jié)構(gòu)； 所用的玻璃儀器都用王水浸泡12h，并用雙蒸水清洗,晾干備用，實(shí)驗(yàn)中使用的水均為18.2 ΜΩ 的 Mill1-Q 超純水； 工藝步驟為: (1)金納米粒子的合成: 取77.5mL的Mill1-Q超純水加入潔凈的三角燒瓶中，向其加入2.5mL濃度為IOmM的氯金酸溶液，混勻后放入60°C水浴中孵育,此為溶液A ;另取一潔凈的三角燒瓶加入4mL 1%的檸檬酸鈉，0.1mL 1%單寧酸，0.1mL 25mmol碳酸鉀溶液，再加入15.8mL Mill1-Q超純水，混勻后放入60°C水浴中孵育，此為溶液B ；當(dāng)溶液A與溶液B都孵育至60°C時(shí)，將溶液B迅速倒入溶液A中，并在60°C下攪拌2h，至顏色不變?yōu)橹?，即得到IOnm的金納米粒子； (2)金納米粒子與DNAl偶聯(lián): 取步驟(I)合成的金納米粒子13000 rpm離心IOmin,去上清后,沉淀重懸在100 μ L超純水中，并按金納米粒子:DNA為1:5的摩爾濃度比向溶液中加入巰基修飾的DNAl進(jìn)行偶聯(lián)，室溫靜置24h得到Au-DNAl復(fù)合體；
DNAl:5，- CAATAGCCCT TGGATAAAAA AAAAA-SH -3，； (3)量子點(diǎn)與DNA2偶聯(lián): 羧基修飾的CdSeOZnS量子點(diǎn)簡(jiǎn)稱QDs，取100 μ L QDs與碳二亞胺EDC按QDs: EDC摩爾濃度比為1:1000混勻，室溫靜置2h后，向溶液中加入琥珀酰亞胺NHS，并按摩爾濃度比QDs: NHS為1:100混勻，室溫靜置2h后，按QDs: DNA2摩爾濃度比為1: 5向溶液中加入氨基修飾DNA2進(jìn)行偶聯(lián)，室溫靜置3h得到QDS-DNA2復(fù)合體；
DNA2:5， _ ATCCAAGGGC TATTGAAAAA AAAAA-NH2_3’ ； (4)金納米粒子-量子點(diǎn)異質(zhì)二聚體組裝: 將步驟(2 )合成的Au-DNAl、步驟(3 )合成的QDs_DNA2復(fù)合體按摩爾濃度比1:1混勻，室溫振蕩反應(yīng)12h，即得到金納米粒子-量子點(diǎn)異質(zhì)二聚體結(jié)構(gòu)Au-QDs ； (5)金-量子點(diǎn)異質(zhì)二聚體的表征 米用電鏡表征及圓二色譜對(duì)Au-QDs進(jìn)行表征。
【文檔編號(hào)】B22F1/00GK103433483SQ201310366281
【公開(kāi)日】2013年12月11日 申請(qǐng)日期:2013年8月21日 優(yōu)先權(quán)日:2013年8月21日
【發(fā)明者】胥傳來(lái), 孫茂忠, 王利兵, 馬偉, 匡華, 徐麗廣, 趙媛 申請(qǐng)人:江南大學(xué)