第一作者：ong>Linfeng Qin

通訊作者：卿太平、Junjie Fei

通訊單位：湘潭大學(xué)

研究?jī)?nèi)容： 

  比率探針以兩種不同發(fā)射強(qiáng)度的數(shù)值變化作為輸出信號(hào)，使探測(cè)更加靈敏可靠。比值測(cè)量可以調(diào)節(jié)發(fā)射峰比的變化，提高動(dòng)態(tài)響應(yīng)的范圍，使其具有一定的自調(diào)節(jié)功能，減少了許多變量或難以量化的因素的干擾，如探頭濃度、探測(cè)環(huán)境、探頭穩(wěn)定性等。本文章報(bào)道的研究基于銀納米團(tuán)簇的光譜轉(zhuǎn)換，開發(fā)了一種新型比率納米探針。通過(guò)系統(tǒng)研究接近序列對(duì)銀納米團(tuán)簇的影響，發(fā)現(xiàn)帶有poly G或poly C尾巴的接近序列能夠誘導(dǎo)銀納米團(tuán)簇的光譜轉(zhuǎn)換(從黃色發(fā)射到紅色發(fā)射)，而其他接近序列在相同條件下無(wú)法誘導(dǎo)這種現(xiàn)象。銀納米團(tuán)簇的光譜轉(zhuǎn)換效率可以通過(guò)接近序列的長(zhǎng)度來(lái)調(diào)控。利用熒光光譜和透射電鏡對(duì)其轉(zhuǎn)化機(jī)理進(jìn)行了表征和驗(yàn)證。通過(guò)改變雜化序列，銀納米團(tuán)簇通過(guò)接近序列與poly G的光譜轉(zhuǎn)換具有普遍性。此外，基于這一現(xiàn)象，研制了一種用于準(zhǔn)確檢測(cè)汞離子的單熒光團(tuán)比探針。在緩沖液和實(shí)際水樣中，該比例探針對(duì)汞離子的檢測(cè)均具有良好的靈敏度和選擇性。該工作對(duì)如何科學(xué)設(shè)計(jì)能誘導(dǎo)Ag NCs光譜轉(zhuǎn)換現(xiàn)象的接近序列DNA具有指導(dǎo)意義。

要點(diǎn)一： 

通過(guò)系統(tǒng)研究接近序列對(duì)銀納米團(tuán)簇的影響，發(fā)現(xiàn)帶有poly G或poly C尾巴的接近序列能夠誘導(dǎo)銀納米團(tuán)簇的光譜轉(zhuǎn)換(從黃發(fā)射到紅發(fā)射)，而其他接近序列在相同條件下無(wú)法誘導(dǎo)這種現(xiàn)象。銀納米團(tuán)簇的光譜轉(zhuǎn)換效率可以由接近序列的長(zhǎng)度來(lái)調(diào)控，poly G接近序列具有更高的光譜轉(zhuǎn)換能力。通過(guò)改變雜化序列，利用多poly G的接近序列實(shí)現(xiàn)了泛黃Ag NCs的光譜轉(zhuǎn)換。銀納米團(tuán)簇在poly G接近序列上的顯著光譜轉(zhuǎn)換可用于構(gòu)建比率探針。

要點(diǎn)二： 

   基于poly G誘導(dǎo)銀納米團(tuán)簇的光譜轉(zhuǎn)換，開發(fā)了一種用于汞離子精確檢測(cè)的單熒光團(tuán)比探針。該比例探針對(duì)緩沖液和水樣中Hg²⁺的檢測(cè)具有良好的靈敏度和選擇性。與傳統(tǒng)的比率探針相比，本方法操作簡(jiǎn)單，具有較高的靈敏度。此外，本研究將有助于理解鄰近序列與DNA模板化Ag NCs之間的關(guān)系，為Ag NCs的應(yīng)用提供幫助?；诖斯庾V轉(zhuǎn)換的比值探針在生化分析中具有良好的發(fā)展?jié)摿蛻?yīng)用前景。

圖1： 鄰近序列誘導(dǎo)銀納米團(tuán)簇(Ag NCs)光譜轉(zhuǎn)換示意圖。

圖2: (A) Y-DNA模板化的Ag NCs在500/560 nm和570/620 nm下的熒光光譜(包括A7、T7、G7、C7、R1、R2、R3);(B)紫外燈激發(fā)下對(duì)應(yīng)的熒光發(fā)射照片;(C)模板DNA (Y-DNA)和不同鄰近序列的組成，紅色區(qū)域?yàn)猷徑蛄械耐黄鸲耍G色區(qū)域?yàn)?/span>Ag NCs的模板，黑色區(qū)域?yàn)榛パa(bǔ)區(qū)。(D)混合不同序列Y-Ag NCs在500/560 nm和570/620 nm下的熒光光譜;(E)紫外燈激發(fā)下的熒光發(fā)射照片。

圖3：(A) Y-Ag NCs和R-Ag NCs在500/560 nm和570/620 nm下的熒光光譜;(B) Y-Ag NCs和R-Ag NCs在500/ 560nm和570/620 nm條件下不同貯存時(shí)間的熒光光譜;Y-Ag NCs和R-Ag NCs的透射電鏡圖像(C)和粒徑分布分析(D)。

圖4：基陣G (A)和C (C)對(duì)Y-Ag NCs在500/560 nm和570/620 nm下熒光光譜的影響(B)、(D)紫外燈激發(fā)下相應(yīng)的DNA序列和熒光發(fā)射照片。

圖5：G₁₄-Ag NCs (A)和C₁₄-Ag NCs (B)在不同激發(fā)波長(zhǎng)下的熒光發(fā)射光譜;G₁₄-Ag NCs (C) (D)和C₁₄-Ag NCs (E) (F)的透射電鏡圖像及粒度分布分析。

參考文獻(xiàn)

L. Qin, K. Zhang, B. Feng, P. Zhang, T. Qing, J. Fei, Proximity sequence-dependent spectral conversion of silver nanoclusters and construction of ratiometric nanoprobe, Chem. Eng. J., (2022) 136001.