DNA四面體對嵌入式染料熒光各向異性的影響

黃秋靈 陳 靜 李 江 諸 穎 王麗華

1（中國科學院上海應用物理研究所中國科學院微觀界面物理與探測重點實驗室 上海 201800）

2（中國科學院上海高等研究院基礎交叉研究中心張江實驗室 上海 201210）

3（中國科學院大學 北京 100049）

基于脫氧核糖核酸（DeoxyriboNucleic Acid，DNA）結構的嵌入式染料的熒光各向異性主要用于嵌入染料的取向研究、核酸結構分析、納米探針的構建、生物傳感器等領域［1-5］。例如Peterman等利用花菁素類非對稱嵌入式染料YOYO-1的熒光各向異性研究了染料在雙鏈DNA中的取向變化［5］，并通過染料的熒光各向異性首次證實了S-DNA中堿基的排列［1］。Ravelet等利用SYBR Green I構建了熒光壽命敏感的熒光各向異性探針用于酪氨酸酰胺、腺苷分子和汞（II）離子的檢測［3］。這些研究都是基于雙鏈DNA的嵌入式染料熒光各向異性的變化進行的，而目前基于框架核酸的嵌入式染料熒光各向異性的研究則很少。

框架核酸（framework nucleic acids）是一類依據Watson-Crick堿基互補配對原則，設計并合成的一維到三維的核酸納米結構，是一類具有獨特物理、化學和生物學特性的新型核酸［6-7］。DNA四面體（DNA tetrahedrons，TDN）是一種典型的框架核酸，其生物相容性好，通過堿基序列的合理設計可精確調控TDN的尺寸。同時，相比于雙鏈DNA結構，TDN還可實現功能基團在空間上的精確排布，降低功能基團之間的串擾，在生物傳感、診斷、生物成像和藥物遞送等領域得到廣泛應用［8-12］。因此利用TDN作為載體，對嵌入式染料的性質進行研究，有望構建新型的優異光學納米探針。

本文設計了不同尺寸的TDN熒光各向異性分子探針，研究TDN的尺寸變化對不同類型的嵌入式染料的熒光各向異性的影響（圖1）?！?br>