基于聚合酶链反应的单分散性核壳型金-量子点纳米材料的制备与应用

开展不同方法金-量子点核壳纳米粒子制备技术、金-量子点核壳纳米粒子表面修饰技术研究，发展更为可控的、简便有效的、适合多种核壳结构制备的新方法；基于PCR手段，获得高产率、稳定、可控的纳米粒子超级结构，以实现纳米粒子在更广泛范围的应用。

建立了基于磁性纳米粒子和金纳米粒子探针的流动注射分析检测技术，结合实时荧光PCR对实验过程中核酸探针的量进行定量分析从而实现目标检测物MQCA的超灵敏定量分析，检测灵敏度达到1.4 aM完全满足MQCA的检测需求。在此基础上，将荧光量子点应用于用于核酸检测的经典方法-聚合酶链反应中。通过在聚合酶链反应的体系中加入适量的荧光量子点，可以达到对聚合酶链反应过程中的非特异性扩增起到优良的抑制作用。同时对加入体系的荧光量子点的浓度，不同退火温度，以及不同扩增长度下量子点对非特异性扩增的抑制作用。同时，从三方面对量子点抑制非特异性扩增的可能性原理进行了理论解释，对指导今后量子点在聚合酶链反应中的实际应用提高了有力的理论支撑。.在大金和小金纳米粒子表面分别可控修饰一个上游引物和下游引物，通过PCR组装成大小金二聚体结构，在20个循环时二聚体产率可达到78.9%，并且在525 nm处显示手性信号。在金二聚体表面分别生长一层不同厚度的银壳和金壳，金二聚体的手性信号发生偏移，范围可以控制在418-586 nm 内。通过在Dimers@Ag核壳结构和Dimers@Au核壳结构再分别生长一层金壳或者银壳，Dimers@Ag@Au核-壳-壳结构和Dimers@Au@Ag核-壳-壳结构的手性信号又可回到525 nm，实现了对手性信号的可逆控制。分别对四种不同结构的手性信号进行比较发现，Dimers@Au核壳结构的g-factor值最高，达到1.21×10-2。构建了基于PCR的Dimers@Au核壳结构的DNA手性传感检测新方法，LOD达到1个拷贝。首次建立了基于核壳结构手性信号的DNA单分子检测新方法。 .首先在大金和小金纳米粒子表面分别生长一层不同厚度的银壳，再在Au@Ag核壳结构的纳米粒子表面修饰一个引物，在固定的引物扩增长度下进行PCR 组装成Au@Ag核壳结构二聚体，并对不同银壳厚度下但固定间隙的Au@Ag核壳结构二聚体的手性信号进行测试，结果发现随着银壳厚度的增加，二聚体的手性信号逐渐增强但并没有出现偏移。可以选在一个手性信号比较强的银壳厚度下，通过改变引物的扩增长度，考察二聚体的手性强度，有望应用于基于手性信号的DNA长度检测。