基于金纳米粒子的试纸法
美国Illinois大学的Yi Lu研究组,研制出一种以金纳米粒子为信号指示剂,使用像“试纸条”一样方便的分析检测方法。该方法的主要原理是,分散的金纳米粒子可以随溶液的毛细作用在试纸上迁移,而聚集的金纳米粒子由于质量、体积太大几乎不能迁移。他们合成了适配子功能化的金纳米粒子聚集体。适配子前面简单介绍过,是一种能特异性结合目标分子的单链DNA片段。
在这里适配子修饰的金纳米粒子是通过与适配子互补的DNA链进行“耦联”聚集在一起,被滴加在试纸条的底端。将试纸条底端浸泡于含有待检测物分子的溶液中约20秒,此时试纸条底端充分吸收了溶液,溶液通过毛细作用沿试纸条迁移。溶液中待检测物分子遇到金纳米粒子聚集体,会与其表面修饰的适配子结合,而使互补的DNA链脱离,导致金纳米粒子聚集体分散。此时,分散开的金纳米粒子便可以随溶液向试纸条另一端迁移。溶液中待检测物分子越多,金纳米粒子聚集体解离越多,能够迁移到试纸条另一端的金纳米粒子也就越多。如果溶液中没有待检测物分子,金纳米粒子聚集体不会解离,也就不能随着溶液迁移到试纸条另一端。因此,根据迁移到试纸条另一端金纳米粒子的量,可以定量检测出待检测物分子的浓度。只要预先生产出“试纸条”,使用时几乎不用任何复杂操作,仅仅浸泡在溶液中几十秒取出,在几分钟内即可得到检测结果。而这种方法整合了“结合-分离-检测”步骤(binding,separation and detection),在白色试纸条上很容易辨别出信号,完全没有背景干扰,灵敏度也较溶液相中比色法有了很大提高。这种利用金纳米粒子作为信号指示剂的“试纸条”法可以扩展到很多物质的检测,只要构建适当体系,使金纳米粒子在检测前后发生聚集和分散。