金纳米颗粒聚集以及金纳米探针-微阵列技术研究进展.pdfVIP

第34 卷 分析化学 （FENXI HUAXUE ） 评述与进展 第6 期 2006 年6 月 Chinese JOurnaI Of AnaIyticaI Chemistry 884 ~ 888 金纳米颗粒聚集以及金纳米探针-微阵列技术研究进展 逄键涛 文思远 王升启＊ （军事医学科学院放射与辐射医学研究所，北京 100850 ） 摘 要 金纳米颗粒（GNP ）探针正引起科学家们越来越多的兴趣。本文主要综述了基于GNP 自组装聚集反 应的生物检测和微阵列-金标银染检测的必威体育精装版进展，对GNP 在电化学等其他领域的研究前沿也进行了探讨。 引用文献4 1 篇。 关键词 金纳米颗粒，微阵列，生物检测，评述 1 引 言 金纳米颗粒（GNP ）是直径为0 . 8 ~ 250 nm［1］的缔合胶体，具有纳米表面效应、量子效应、宏观量子 隧道效应。按粒子尺寸和聚集情况，GNP 可显示不同的颜色，已被广泛用于光学、电学、电子显微镜检 ［2 ］ 测的生物分子标记 。单个纳米颗粒的尺寸和颗粒间的组装形式，使胶体Au 溶液表现出不同的整体 特征。生物分子可参与到GNP 的聚集和组装过程中，从而干扰GNP 的原始组装方式。通过胶体Au 溶 液最终的物理状态（如颜色、吸光度等）可得到参与组装的生物分子的“质、量”特征，达到检测的目的。 另外， GNP 逐渐在生物芯片检测中显现出应用前景。生物芯片技术本身是纳米尺度的分子操作和组装 技术，芯片诊断、纳米检测等技术可以在此得到良好的融合。本文着重就GNP 自组装以及GNP 探针-微 阵列技术进展作一综述。 2 生物分子辅助的GNP 聚集和组装 2. 1 DNA-GNP 探针 灵敏度高、特异性强、快速简单、低成本是生物检测的重要指标。基于GNP 聚集反应的分子诊断方 法能满足这些要求。Mirkin 发现DNA 特异杂交可使DNA-Au 颗粒自组装为复合结构，开创了GNP 用 ［3 ］ ［4 ］ 于生物检测的新领域 。GNP 经巯基修饰的短链 DNA 修饰成为编码探针 ，溶液中加入目标互补 ［5 ］ DNA 后，纳米颗粒发生有序、可逆的聚集反应 。聚集后溶液颜色发生红 桃红 紫色变化，几小时出 、 、 现桃灰色沉淀（DNA-胶体金沉淀）。该现象是DNA 介导的胶体-胶体键合，其过程是可逆的。系统在没 有优化的情况下能检测10 fmOI 的寡核苷酸。 ［6 ］ DNA 修饰的GNP 以非交联结构聚集，对于颗粒表面结合的杂交体末端错配有很好的选择性 ，可 对单核苷酸多态性（SNP ）进行检测。5 个人瘤细胞系的基因组DNA 的检测结果与传统方法（质谱、直 接测序）一致。这种方法不需要复杂的设备，为SNP 医护现场诊断、个性化医疗提供了可能。StOrhOff ［7 ］ 等 研究了GNP 距离和光学性质的关系，开发出“杂交-读出”的比色检测方法，鉴别核酸序列。DNA 修饰的金纳米探针识别核酸目标分子后发生颜色变化，可检测到ZmOI （10 - 21 mOI ）级的核酸，不需要目 ［8 ］ 标分子的扩增或信号放大。Sinnichsen 等 采用等离子体耦合对金银纳米颗粒间距进行测量，研究了 金银纳米颗粒二聚体的实时组装以及单个DNA 分子杂交的动力