金纳米颗粒偶联DNA探针效率低怎么办？西安瑞禧生物提供功能化纳米金及核酸探针偶联定制

一、金纳米颗粒偶联DNA探针效率低怎么办？

金纳米颗粒（AuNPs）偶联DNA探针效率低时，应优先检查纳米金分散稳定性、DNA末端巯基活性、DNA与金纳米颗粒投料比例及盐离子浓度。对于柠檬酸钠稳定的金纳米颗粒，可通过Au-S键连接巯基修饰DNA，并采用逐步加盐的方法提高DNA表面负载量，减少一次性加盐造成的颗粒聚集。

实验可选用20 nm金纳米颗粒，将巯基DNA经TCEP还原处理后去除残余还原剂，再与纳米金进行偶联。可设置不同DNA投料比例及NaCl浓度，比较DNA结合量、颗粒粒径、Zeta电位和胶体稳定性。对于DNA Walker检测体系，还需控制步行链与发卡探针的组装密度，避免DNA排列过密产生空间位阻。

偶联效率可通过荧光标记DNA定量、游离DNA含量检测及紫外可见吸收光谱辅助评价。对于偶联后检测信号较弱的体系，还应比较空白背景、荧光恢复效率及目标核酸识别能力，综合判断偶联质量和检测灵敏度。

二、西安瑞禧生物能提供哪些功能化纳米金及核酸探针偶联定制？

西安瑞禧生物可提供不同粒径金纳米颗粒、柠檬酸钠稳定纳米金及相关功能化纳米材料，并围绕纳米金表面修饰、巯基DNA固定、核酸探针组装和荧光标记开展科研定制支持。

针对DNA偶联效率低、颗粒聚集、探针负载不足及荧光检测信号偏弱等问题，可根据金纳米颗粒粒径、表面稳定剂、DNA序列及末端修饰基团设计偶联条件，比较不同投料比例和盐浓度下的组装效果。

相关定制方向包括AuNPs-DNA功能化纳米探针、DNA Walker核酸检测材料及FAM、ROX、Cy5荧光标记体系。可结合TEM、DLS、Zeta电位、紫外吸收光谱及荧光检测评价功能化纳米金的结构稳定性与核酸识别性能。

三、真实论文如何验证金纳米颗粒DNA偶联与检测效果？

2024年发表于Biosensors的研究《Using AuNPs-DNA Walker with Fluorophores Detects the Hepatitis Virus Rapidly》，使用由西安瑞禧生物提供的20 nm球形柠檬酸钠稳定金纳米颗粒，构建AuNPs-DNA Walker核酸检测体系。

研究采用5′端巯基修饰DNA连接金纳米颗粒，并通过FAM、ROX和Cy5荧光标记发卡探针，实现不同肝炎病毒靶核酸序列的识别。

实验将AuNPs、封闭DNA步行链和发卡探针按照1:20:200的摩尔比进行组装，在4℃避光条件下孵育16小时，随后逐步加入NaCl至终浓度0.2 M，并继续孵育24小时。

研究比较了0.05、0.1、0.2、0.3和0.4 M的NaCl条件，结果显示0.2 M组具有较高的荧光响应。说明适宜的盐浓度有助于改善DNA探针在金纳米颗粒表面的组装表现，但实际DNA偶联率还需通过独立定量检测确认。

图1：不同NaCl浓度下AuNPs-DNA Walker体系的颜色变化与荧光发射光谱

研究进一步通过紫外可见吸收和荧光光谱验证DNA Walker的检测效果。加入目标核酸后，AuNPs体系最大吸收峰由520 nm红移至550 nm，并在610 nm附近出现新的吸收带；FAM荧光在约519 nm处出现明显发射信号。

在核酸检测实验中，该体系能够识别低至1 nM的目标序列。研究还报告了200 copies/mL病毒核酸样本的检测结果，说明金纳米颗粒与DNA Walker信号放大结构结合具有核酸检测应用价值。

上述研究表明，通过优化巯基DNA预处理、DNA与AuNPs投料比例、盐浓度及组装时间，可以改善功能化纳米金的检测响应。论文中的1:20:200组装比例及0.2 M NaCl条件可作为小试参考，其他粒径或DNA序列仍需单独筛选。

参考文献

Sun B, Zheng C, Pan D, Shen L, Zhang W, Chen X, Wen Y, Shi Y. Using AuNPs-DNA Walker with Fluorophores Detects the Hepatitis Virus Rapidly. Biosensors. 2024;14(8):370.

DOI：https://doi.org/10.3390/bios14080370