DNA纳米折纸带的制备及pH值对其结构稳定性的影响研究

摘要

以滚环扩增技术制备的含有多个拷贝单元的长单链DNA为脚手架链,与互补的3条订书钉短链通过分子自组装实现长链与短链在特定位置的互补,进而折叠出DNA纳米折纸带.借助SYBR Green染料,采用实时荧光定量PCR技术原理以及原子力显微镜成像技术,通过检测反应液中的荧光信号强度判断体系中是否存在双链结构,并通过原子力显微镜成像技术更直观考察纳米带形貌变化.考察了pH值对纳米带稳定性的影响,结果表明,在中性条件(pH=7)下,纳米带稳定性良好,其荧光信号强度在24 h内均明显优于其它pH条件处理组;对酸碱环境的耐受性较差,在极端pH环境(pH=3,pH=11)下,即使瞬时(<10 s)作用于纳米带,也会引起溶液荧光信号强度迅速下降.原子力显微镜成像和琼脂糖凝胶电泳结果表明,极端pH环境(pH=3)对纳米带的形态的破坏作用是持续且不可逆的,随着时间延长,宽度约16 nm、长度可达微米级的纳米带逐渐变短、变细,推测在此过程中,维持DNA纳米带双链结构的氢键断裂,核苷酸之间磷酸二酯键和核苷酸内部的糖苷键发生水解,致使DNA纳米折纸带逐渐碎片化.