DNA序列指导金纳米粒子合成

DNA 序列指导金纳米粒子合成 2016-08-31 13:08

来源：内江洛伯尔材料科技有限公司作者：研发部

不同DNA 序列合成出不同形貌的金纳米粒子

金纳米颗粒是一种微小的金晶体，在医学、电子学和催化中有很多应用。它的性质是主要由它的形状和大小决定的。因此，针对一种特定应用对纳米颗粒的属性进行调整是非常至关重要的。在一项新研究中，伊利诺伊大学教授Yi Lu领导的一个研究小组发现DNA 片段能够指导金纳米颗粒形状的形成。研究小组将这个令人吃惊的发现发表在德国《应用化学》(Angewandte Chemie) 期刊上。Lu 说，DNA 编码的纳米颗粒合成能够提供一种灵巧的新方法来生产形状和属性可预测的纳米颗粒。这一发现在生物纳米技术和我们的日常生活中有着潜在的应用价值。论文第一作者ZidongWang 说，“我们想知道DNA 序列的不同组合是否能够组成指导纳米材料合成的‘遗传密码’，就像它们指导蛋白合成那样。”

金纳米颗粒是通过播种微小的金种子到金盐溶液后，盐溶液中的金离子堆积到种子之上而形成的。在加金盐溶液之前，研究人员将金种子与DNA 短片段孵育在一起，导致金颗粒生长成不同的形状，而且所产生的形状是由DNA 的遗传密码所决定的。

DNA 字母表是由A 、T 、C 和G 四个字母组成的。DNA 遗传密码指的是这些被称作碱基的字母所组成的序列。这4种碱基和它们的组合与金纳米种子(nanoseed)的面之间的结合存在差别，因而能够指导这些纳米种子的生长途径，从而导致不同形状产生。

在这项实验中，研究人员发现重复性腺嘌呤(A)碱基序列产生粗糙的圆形金属纳米颗粒；重复性胸腺嘧啶(T)碱基序列产生星形结构；重复性胞嘧啶(C)碱基序列产生平面的圆盘；重复性鸟嘌呤(G)碱基序列产生六边形结构。接着，他们测试了由两种碱基的组合而产生的DNA 链，比如由10个胸腺嘧啶和20个腺嘌呤组成的DNA 链。他们发现在这些碱基中，尽管腺嘌呤要比胸腺嘧啶占据优势，但是很多碱基之间相互竞争而产生中间形状。

DNA序列指导金纳米粒子合成

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