系統(tǒng)素多肽激素適配體功能化磁性納米量子點(diǎn)的構(gòu)建及特性研究

秦　群, 郭　琳, 鄭　弦, 孫　林, 阮貴華, 杜甫佑

(桂林理工大學(xué) a.化學(xué)與生物工程學(xué)院;b.巖溶地區(qū)水污染控制與用水安全保障協(xié)同創(chuàng)新中心, 廣西 桂林　541004)

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系統(tǒng)素多肽激素適配體功能化磁性納米量子點(diǎn)的構(gòu)建及特性研究

秦群a, 郭琳a, 鄭弦a, 孫林a, 阮貴華, 杜甫佑

(桂林理工大學(xué) a.化學(xué)與生物工程學(xué)院;b.巖溶地區(qū)水污染控制與用水安全保障協(xié)同創(chuàng)新中心, 廣西 桂林541004)

摘要：以碳二亞胺法合成了對(duì)目標(biāo)植物多肽激素具有高特異性、強(qiáng)親和作用的適配體功能化磁性納米量子點(diǎn)熒光探針(Fe3O4@mSiO2-QDs-Apt), 研究了其選擇性和熒光特性。首先在Fe3O4磁性納米粒子上包裹一層二氧化硅以克服Fe3O4磁性納米粒子自身表現(xiàn)出的不穩(wěn)定性、易團(tuán)聚以及被緩慢化學(xué)腐蝕等缺點(diǎn)。通過(guò)自組裝、靜電作用、共價(jià)作用實(shí)現(xiàn)Fe3O4@mSiO2表面修飾氨基, 再以碳二亞胺法偶聯(lián)上量子點(diǎn)和系統(tǒng)素適配體。通過(guò)對(duì)體系中緩沖液及其pH值等條件的優(yōu)化, Fe3O4@mSiO2-QDs-Apt在pH 8.6的Tris-HCl緩沖液體系中熒光最強(qiáng), 并能與目標(biāo)系統(tǒng)素多肽特異性結(jié)合, 使探針的熒光發(fā)生猝滅, 猝滅程度隨加入目標(biāo)多肽濃度的增大而增強(qiáng), 且Fe3O4@mSiO2-QDs-Apt探針對(duì)不同多肽的識(shí)別能力不同。與適配體功能化量子點(diǎn)熒光探針(QDs-Apt)相比較, Fe3O4@mSiO2-QDs-Apt的熒光強(qiáng)度有所降低, 但適配體的特異性識(shí)別能力不變, 由此拓展了QDs-Apt在生物樣品分析中的應(yīng)用研究。

關(guān)鍵詞：適配體;量子點(diǎn);系統(tǒng)素；多肽激素;磁性納米粒子;熒光探針

磁性納米粒子一般是指尺寸在1～100 nm的磁性顆粒, 是20世紀(jì)70年代后逐步產(chǎn)生并發(fā)展起來(lái)的一種具有廣闊應(yīng)用前景的新型功能性材料[1-2]。磁性納米粒子不僅具有量子尺寸效應(yīng)、宏觀量子隧道效應(yīng)、表面效應(yīng)和協(xié)同效應(yīng)等特性, 而且還具有特有的超順磁性、高矯頑力、低居里溫度和高磁化率等新型特性[3-6]。磁性納米粒子的制備工藝簡(jiǎn)單、 無(wú)毒無(wú)污染以及表面可聯(lián)接生化活性功能基團(tuán)等特性[7], 使其在核酸分析、靶向藥物和酶固定化等領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用[8-9]。

量子點(diǎn)(quantum dots, QDs)又稱為半導(dǎo)體納米微晶體, 是一種由Ⅱ—Ⅵ族或Ⅲ—Ⅴ族元素組成的納米顆粒。 由于粒徑小(約1～100 nm), 電子和空穴被量子限域, 連續(xù)能帶變成具有分子特性的分立能級(jí)結(jié)構(gòu), 因此量子點(diǎn)的光學(xué)行為與一些熒光分子相似, 受到激發(fā)后可發(fā)射出熒光[10]。QDs具有許多有機(jī)熒光分子不具備的優(yōu)點(diǎn), 如有可調(diào)諧的激發(fā)波、抗漂白性、狹窄的激發(fā)波長(zhǎng)和遠(yuǎn)離激發(fā)峰激發(fā)等優(yōu)良的光學(xué)性質(zhì)[11]。 因此, QDs成為比有機(jī)熒光分子更好的熒光能量共振轉(zhuǎn)移(FRET)的供體或受體[12-14]。利用適配體特異性強(qiáng)、親和力高、穩(wěn)定性高、易合成、易修飾等特性, 將其與量子點(diǎn)偶合可制備各種高靈敏、高選擇、高親和的納米量子點(diǎn)熒光探針, 已廣泛應(yīng)用于環(huán)境、食品、醫(yī)學(xué)檢測(cè)與成像等諸多領(lǐng)域[15-17]。

植物多肽激素主要有系統(tǒng)素(Systemin)、 植物硫肽素(Phytosulfokine)、 SCRPSP11 和CLV3等[18],其與生長(zhǎng)素、 細(xì)胞分裂素、赤霉素、脫落酸以及油菜素內(nèi)酯等小分子激素一樣, 參與植物生長(zhǎng)、發(fā)育及抗逆等許多生命過(guò)程, 特別是作為信號(hào)分子在細(xì)胞與細(xì)胞之間短距離的信息交流中起著關(guān)鍵作用[19-20]。為研究植物多肽激素的作用機(jī)理, 構(gòu)建超靈敏準(zhǔn)確分析多肽激素的方法尤為迫切。但由于植物多肽激素的含量很低, 準(zhǔn)確分離分析植物樣品中多肽激素仍面臨諸多的挑戰(zhàn)[21-23]。

筆者將磁性納米粒子與量子點(diǎn)相結(jié)合,用高親和力、能與各類靶分子特異性地結(jié)合的適配體修飾,得到一種新型的適配體功能化磁性納米量子點(diǎn)熒光探針,以期實(shí)現(xiàn)樣品中目標(biāo)多肽激素的準(zhǔn)確檢測(cè)。

1實(shí)驗(yàn)部分

1.1主要儀器

上海雷磁PHS-3C型精密pH計(jì)(上海精密科學(xué)儀器有限公司); UPS-II-20L型生化分析型超純水機(jī)(上海楚柏實(shí)驗(yàn)室設(shè)備有限公司); FD-1系列真空冷凍干燥機(jī)(北京博醫(yī)康實(shí)驗(yàn)儀器有限公司); 傅里葉紅外光譜儀; 恒溫振蕩器(常州國(guó)華有限公司); DF-101S集熱式恒溫加熱磁力攪拌器(鞏義市予華儀器有限公司); RF-5301(PC)S熒光分光光度計(jì)(日本島津)。

1.2主要試劑

Fe3O4磁性納米粒子(上海阿拉丁公司); 正硅酸乙酯(TEOS)(國(guó)藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司); 氨水(汕頭市西隴化工廠有限公司); 硅烷偶聯(lián)劑(KH-550)(上海耀華化工廠); 三(羥甲基)氨基甲烷(Tris)(國(guó)藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司); 硼酸(西隴化工廠有限公司); 四硼酸鈉(西隴化工廠有限公司); 無(wú)水乙醇(西隴化工廠有限公司); 氫氧化鈉(天津市化學(xué)試劑工廠); 濃鹽酸(汕頭市西隴化工廠有限公司); 羧基的水溶性CdSe/ZnS量子點(diǎn)(珈源量子點(diǎn)技術(shù)開(kāi)發(fā)有限公司, Q2605, 5 nmol/L); 碳二亞胺鹽酸鹽(EDCHCl)(阿拉丁); N-羥基琥珀酰亞胺(上海阿拉丁公司); 適配體(Oligo DNA)[25](5′/5AMINO/-GCA CTA ACG GGG TTT CGG GGG GGT AGG GAG GTT AGT GC-3′, 賽百盛公司); 多肽(蕃茄系統(tǒng)素Ⅰ、 煙草系統(tǒng)素Ⅰ、 煙草系統(tǒng)素Ⅱ)(上海強(qiáng)耀生物科技有限公司); 其他化學(xué)試劑均為分析純或更高級(jí)別, 試驗(yàn)用水全部為去離子水。

1.3Fe3O4磁性納米粒子的表面修飾

稱取1.000 g Fe3O4磁性納米粒子超聲分散于40 mL乙醇、10 mL二次水及3 mL氨水(33.3%)混合液中,逐滴加入5 mL正硅酸乙酯(TEOS),在磁性攪拌器中磁性攪拌反應(yīng)24 h取出后進(jìn)行磁場(chǎng)分離,用乙醇洗脫洗凈,獲得復(fù)合Fe3O4@mSiO2磁性納米粒子。然后加入35 mL乙醇、1 mL超純水,將3 mLγ-氨丙基三乙氧基硅烷(APTES, KH550)逐滴加入溶液中,0.5 h滴完。在室溫下磁性攪拌反應(yīng)7 h后取出,磁場(chǎng)分離,用乙醇洗滌數(shù)次后置于冰箱中冷凍結(jié)冰,一般冷凍2～4 h,然后取出置于真空冷凍干燥機(jī)中進(jìn)行冷凍干燥，得到氨基修飾的Fe3O4@mSiO2-NH2磁性納米粒子,密封保存待用。

1.4適配體功能化磁性納米量子點(diǎn)粒子的合成

取10 μL羧基的水溶性CdSe/ZnS量子點(diǎn)(8.0 μmol/L)加入到190 μL含20 mmol/L的PBS緩沖溶液(室溫, pH=7.4)和10 μL 0.1 g/mL的N-羥基琥珀酰亞胺溶液(NHS)中, 加入10 μL 0.1 g/mL的1-乙基-(3-二甲基氨基丙基)碳酰二亞胺鹽酸鹽溶液(EDC·HCl), 在磁力攪拌器中磁力攪拌0.5 h后, 加入0.001 1 g Fe3O4@mSiO2-NH2磁性納米粒子, 繼續(xù)室溫磁力攪拌反應(yīng)2 h。 Fe3O4@mSiO2-NH2磁性納米粒子與量子點(diǎn)偶合后, 加入10 μL 0.1 g/mL的N-羥基琥珀酰亞胺溶液和10 μL 0.1 g/mL的1-乙基-(3-二甲基氨基丙基)碳酰二亞胺鹽酸鹽溶液, 在磁力攪拌器中磁力攪拌0.5 h后, 加入28 nmol氨基修飾的適配體(NH2-Aptamer), 繼續(xù)室溫磁力攪拌反應(yīng)2 h。完成后得到Fe3O4@mSiO2-QDs-Apt, 放置于4 ℃的冰箱待用。此外, 適配體功能化納米量子點(diǎn)熒光探針(QDs-Apt)作為對(duì)照樣品按照相似方法合成。 先取10 μL羧基的水溶性CdSe/ZnS量子點(diǎn)(8.0 μmol/L)加入到190 μL 20 mmol/L PBS溶液(室溫, pH 7.4)和10 μL的0.1 g/mL的N-羥基丁二酰亞胺溶液, 再加入10 μL的0.1 g/mL的碳二亞胺鹽酸鹽溶液, 磁力攪拌反應(yīng)30 min后, 再加入28 nmol氨基修飾的適配體(NH2-Aptamer, NH2-Apt), 繼續(xù)室溫磁力攪拌反應(yīng)2 h, 得到QDs-Apt, 放置在4 ℃的冰箱待用。

1.5熒光檢測(cè)

熒光激發(fā)波長(zhǎng)為380 nm，考察不同緩沖液、同一種緩沖液不同pH值、不同時(shí)間段、番茄系統(tǒng)素系列濃度、不同多肽對(duì)量子點(diǎn)熒光強(qiáng)度的影響, 所有熒光數(shù)據(jù)均進(jìn)行平行3次測(cè)定。

2結(jié)果與討論

2.1Fe3O4@mSiO2-NH2紅外表征

圖1曲線a為純Fe3O4磁性納米粒子的紅外譜圖, 3 436 cm-1附近出現(xiàn)的譜帶應(yīng)為OH—的伸縮振動(dòng)所產(chǎn)生, 其彎曲振動(dòng)所對(duì)應(yīng)的譜帶在1 631 cm-1附近, 557 cm-1則對(duì)應(yīng)于Fe—O—Fe的伸縮振動(dòng)。

圖1曲線b對(duì)應(yīng)的是氨基修飾的Fe3O4磁性納米粒子的紅外譜圖。經(jīng)硅烷修飾后的Fe3O4磁性納米粒子, 其Fe—O—Si鍵的特征吸收峰無(wú)法從紅外譜圖中直接看出, 原因是Fe—O—Si鍵的特征吸收峰在584 cm-1左右, 與Fe3O4磁性納米粒子Fe—O鍵的吸收峰發(fā)生重疊, 在564 cm-1處形成了新的吸收峰。 1 401、 1 384、 1 079 cm-1處的譜帶為Si—O—CH2CH3基團(tuán)的特征峰。 3 412 cm-1附近出現(xiàn)的譜帶為N—H伸縮振動(dòng), 3 150 cm-1的譜帶對(duì)應(yīng)—CH2—C—H伸縮振動(dòng), 1 384 cm-1的譜帶對(duì)應(yīng)于C—H的面內(nèi)彎曲振動(dòng), 1 092 cm-1的譜帶則為Si—O伸縮振動(dòng)。 可見(jiàn)，經(jīng)偶聯(lián)劑修飾過(guò)后的磁性納米粒子帶有—OH、 —NH、 —NH2、 —C—O、 —C—OH等多種功能基團(tuán)，表明γ-氨丙基三乙氧基硅烷已修飾在Fe3O4磁性納米粒子表面。

2.2合成Fe3O4@mSiO2-QDs-Apt

先以SiO2包裹Fe3O4合成Fe3O4@mSiO2磁性微球, 從而克服Fe3O4磁性納米粒子自身表現(xiàn)出來(lái)的不穩(wěn)定性、 易團(tuán)聚以及被緩慢化學(xué)腐蝕等缺點(diǎn)。通過(guò)γ-氨丙基三乙氧基硅烷在Fe3O4@mSiO2表面修飾氨基, 以N-羥基琥珀酰亞胺(NHS)和1-乙基-(3-二甲基氨基丙基)碳酰二亞胺鹽酸鹽(EDC·HCl)對(duì)量子點(diǎn)表面裸露的羧基進(jìn)行活化, 通過(guò)表面活化的量子點(diǎn)和氨基化的磁性納米粒子Fe3O4@mSiO2偶合, 再通過(guò)碳二亞胺法得到Fe3O4@mSiO2-QDs-Apt(圖2)。 顯微電鏡圖(圖3)表明, 合成所得的Fe3O4@mSiO2-QDs-Apt比羧基化CdSe/ZnS量子點(diǎn)的粒徑大, 表面較規(guī)整, 其平均粒徑約為25 nm, 能均勻分散于溶液中。

2.3Fe3O4@mSiO2-QDs-Apt特性

2.3.1緩沖體系對(duì)Fe3O4@mSiO2-QDs-Apt熒光的影響不同緩沖體系對(duì)量子點(diǎn)熒光性質(zhì)的影響不同, 尤其修飾上其他基團(tuán)后, 各基團(tuán)可能在不同緩沖體系中使熒光加強(qiáng)或減弱, 同時(shí)也影響量子點(diǎn)的穩(wěn)定性。圖4結(jié)果表明, 在pH值相同的Tris-HCl、硼酸、PBS這3種緩沖液體系中, 相同濃度Fe3O4@mSiO2-QDs-Apt時(shí)體系的熒光強(qiáng)度不同, 其中在Tris-HCl緩沖液中的熒光最強(qiáng), PBS緩沖液中熒光最弱;未修飾磁性納米粒子的QDs-Apt在Tris-HCl緩沖液熒光最強(qiáng), 硼酸緩沖液最弱。因此, 選用Tris-HCl緩沖液作為實(shí)驗(yàn)的緩沖體系。此外, 修飾后磁性納米粒子量子點(diǎn)的熒光有所減弱, 其原因可能是合成過(guò)程中部分量子點(diǎn)未被磁性納米粒子功能化, 從而被分離出Fe3O4@mSiO2-QDs-Apt體系, 使對(duì)應(yīng)的熒光強(qiáng)度略有減弱。

圖2　合成Fe3O4@mSiO2-QDs-Apt示意圖Fig.2　Synthesis of Fe3O4@mSiO2-QDs-Apt

圖3　羧基化CdSe/ZnS量子點(diǎn)(A, 武漢珈源量子點(diǎn)技術(shù)開(kāi)發(fā)有限公司提供) 和適配體功能化磁性納米量子點(diǎn)Fe3O4@mSiO2-QDs-Apt(B)的掃描電鏡圖Fig.3　SEM microphotographs of carboxylic CdSe/ZnS (A) and Fe3O4@mSiO2-QDs-Apt (B)

圖4　Fe3O4@mSiO2-QDs-Apt(a)和QDs-Apt (b)在不同緩沖液的光譜圖Fig.4　Fluorescence spectra of QDs-Apt (a)and Fe3O4@mSiO2-QDs-Apt (b)in different buffer

2.3.2緩沖體系pH值對(duì)Fe3O4@mSiO2-QDs-Apt熒光的影響緩沖液的pH 值不僅影響量子點(diǎn)的熒光強(qiáng)度, 更重要的是影響其穩(wěn)定性。由圖5可知, 在Tris-HCl緩沖液中, Fe3O4@mSiO2-QDs-Apt和QDs-Apt在pH值等于或小于8.0的緩沖液中其熒光隨著pH值變小而減弱； 在pH值大于8.6的緩沖液中熒光急劇變?nèi)酰?pH值為8.0～8.6時(shí)是Fe3O4@mSiO2-QDs-Apt和QDs-Apt緩沖液的最適范圍； 在pH值為8.6時(shí)熒光最強(qiáng)。QDs-Apt修飾上磁性納米粒子后雖然在不同緩沖液中的熒光整體下降, 但是緩沖液最佳范圍不變。因此, Fe3O4@mSiO2-QDs-Apt緩沖體系的最佳pH值選為8.6。

2.3.3與多肽的反應(yīng)時(shí)間對(duì)Fe3O4@mSiO2-QDs-Apt熒光的影響適配體能特異性識(shí)別多肽, 可與多肽特異性結(jié)合, 識(shí)別目標(biāo)分子, 但其識(shí)別過(guò)程需要一定的時(shí)間。圖6表明, Fe3O4@mSiO2-QDs-Apt和QDs-Apt與番茄系統(tǒng)素識(shí)別后的熒光強(qiáng)度隨著時(shí)間增長(zhǎng)而增強(qiáng), 到3 h時(shí)熒光最強(qiáng), 之后體系的熒光強(qiáng)度降低。因此, 加入植物多肽反應(yīng)3 h后測(cè)定體系的熒光強(qiáng)度。

2.3.4多肽對(duì)Fe3O4@mSiO2-QDs-Apt熒光的影響適配體上含特定的堿基序列, 對(duì)多肽有選擇性識(shí)別, 能特異性結(jié)合多肽。圖7的實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明, Fe3O4@mSiO2-QDs-Apt和QDs-Apt的熒光強(qiáng)度隨著溶液中的蕃茄系統(tǒng)素濃度的增加而減小, 熒光的猝滅度隨著蕃茄系統(tǒng)的濃度增加而增大。對(duì)比兩種物質(zhì)的熒光光譜圖可知, QDs-Apt修飾在磁性納米粒子上, 磁性納米粒子只是讓量子點(diǎn)的熒光強(qiáng)度有所下降, 并不影響適配體對(duì)多肽物質(zhì)的特異性識(shí)別, 也沒(méi)有改變量子點(diǎn)的性質(zhì)。

圖5　Fe3O4@mSiO2-QDs-Apt(Ⅰ)和QDs-Apt(Ⅱ)在不同pH緩沖液中的熒光光譜Fig.5　Fluorescence spectra of Fe3O4@mSiO2-QDs-Apt(Ⅰ) and QDs-Apt(Ⅱ)in different pH

圖6　Fe3O4@mSiO2-QDs-Apt(Ⅰ)和QDs-Apt(Ⅱ)與多肽反應(yīng)不同時(shí)間的熒光光譜Fig.6　Fluorescence spectra of Fe3O4@mSiO2-QDs-Apt (Ⅰ)and QDs-Apt (Ⅱ)reaction with plant peptide hormones at different times

2.3.5Fe3O4@mSiO2-QDs-Apt熒光探針對(duì)不同多肽的選擇性識(shí)別多肽的種類很多, 不同的多肽分子量不同, 所含肽片段、基團(tuán)也不同, 對(duì)量子點(diǎn)熒光的猝滅程度也有差異。本實(shí)驗(yàn)考察了3種不同多肽對(duì)Fe3O4@mSiO2-QDs-Apt和QDs-Apt熒光的影響, 在Fe3O4@mSiO2-QDs-Apt和QDs-Apt各4份溶液中分別加入等量不同種類的多肽, 反應(yīng)3 h后測(cè)定熒光。由結(jié)果圖8可知，不同多肽對(duì)偶聯(lián)物量子點(diǎn)的熒光猝滅程度是不同的： 番茄系統(tǒng)素對(duì)偶聯(lián)物的熒光猝滅的程度最大, 煙草系統(tǒng)素Ⅰ和煙草系統(tǒng)素Ⅱ的猝滅程度較小, 表明所制備的適配體功能化探針對(duì)相似的多肽激素有識(shí)別作用, 其中Fe3O4@mSiO2-QDs-Apt對(duì)番茄系統(tǒng)素的識(shí)別能力最強(qiáng), QDs-Apt對(duì)多肽激素的識(shí)別結(jié)果相似。為了能增加特異性識(shí)別能力, 后期將篩選更高特異性適配體, 從而實(shí)現(xiàn)高選擇性識(shí)別。

3結(jié)論

采用碳二亞胺法制備出對(duì)目標(biāo)多肽激素具有一定識(shí)別能力的適配體功能化磁性納米粒子量子點(diǎn)Fe3O4@mSiO2-QDs-Apt。在優(yōu)化的實(shí)驗(yàn)條件下, 該熒光探針具有熒光強(qiáng)度大、穩(wěn)定性好、識(shí)別能力較好等特點(diǎn)。在pH值為8.6的Tris-HCl緩沖液中能特異性結(jié)合多肽激素, 使探針的熒光發(fā)生明顯猝滅, 其熒光猝滅程度隨著多肽濃度的增加而增強(qiáng), 且Fe3O4@mSiO2-QDs-Apt對(duì)不同植物多肽的猝滅程度不同, 在一定范圍內(nèi)可選擇性識(shí)別系統(tǒng)素多肽。該探針可用于實(shí)際樣品中目標(biāo)多肽激素的分離富集和熒光檢測(cè), 實(shí)現(xiàn)植物體中系統(tǒng)素多肽激素的高靈敏檢測(cè), 并將為植物多肽激素的分子作用機(jī)理研究提供新的檢測(cè)平臺(tái)。

圖7　Fe3O4@mSiO2-QDs-Apt(Ⅰ)和 QDs-Apt(Ⅱ)與系列多肽濃度反應(yīng)熒光光譜 (由箭頭方向濃度依次為0、 10、 20、 50、 100、 150、 200 ng/mL)Fig.7　Fluorescence spectra of Fe3O4@mSiO2-QDs-Apt(Ⅰ)and QDs-Apt(Ⅱ)reaction in the series of peptide concentration

圖8　不同多肽Fe3O4@mSiO2-QDs-Apt(A)和 QDs-Apt(B)的熒光光譜Fig.8　Fluorescence spectra of Fe3O4@mSiO2-QDs-Apt (A) and QDs-Apt(B)reaction with different polypeptides

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文章編號(hào):1674-9057(2016)02-0326-07

doi:10.3969/j.issn.1674-9057.2016.02.022

收稿日期：2014-12-01

基金項(xiàng)目：國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目(21265004；21465008)；廣西自然科學(xué)基金項(xiàng)目(2014GXNSFAA118063);廣西教育廳科研項(xiàng)目(201203YB086)

作者簡(jiǎn)介：秦群(1989—)，男，碩士，分析化學(xué)專業(yè)，453292725@qq.com。

通訊作者：杜甫佑, 博士，教授,dufu2005@126.com。

中圖分類號(hào)：O657.3

文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A

Development and properties of systemin aptamer-functionalized magnetic quantum dots

QIN Quna, GUO Lina, ZHENG Xiana, SUN Lina, RUAN Gui-hua, DU Fu-you

(a.College of Chemistry and Bioengineering; b.Collaborative Innovation Center for Water Pollution Control and Water Safety in Karst Area, Guilin University of Technology, Guilin 541004,China)

Abstract:Aptamer-functionalized magnetic quantum dots (Fe3O4@mSiO2-QDs-Apt) with high specificity and affinity for the recognition of target systemin polypeptide hormones were prepared through carbodiimide coupling method, and its recognition and fluorescence properties were investigated in this work. First, magnetic iron oxide nanoparticles were packed by silicon dioxide in order to overcome their disadvantage of Fe3O4 magnetic nanoparticles, then systemin aptamer-functionalized quantum dots were bound on the carboxyl modification Fe3O4@mSiO2 surface by carbodiimide coupling method. The fluorescence properties of the prepared Fe3O4@mSiO2-QDs-Apt were investigated by optimizing experimental conditions, including buffer, pH value and recognition time. The results show that the fluorescence intensity of Fe3O4@mSiO2-QDs-Apt was strongest in the Tris-HCl buffer system at pH 8.6, at the same time they were stable in the selected buffer system. The fluorescence intensity of Fe3O4@mSiO2-QDs-Apt was lower than that of QDs-Apt, but the recognition ability was similar between them, which may help the applications of aptamer-functionalized quantum dots in bioanalysis.

Key words:aptamer; quantum dots; systemin; polypeptide hormones; magnetic nanoparticles; fluorescence probe

引文格式：秦群, 郭琳, 鄭弦, 等.系統(tǒng)素多肽激素適配體功能化磁性納米量子點(diǎn)的構(gòu)建及特性研究[J].桂林理工大學(xué)學(xué)報(bào)，2016,36(2):326-332.