(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210595912.2 (22)申请日 2022.05.30 (71)申请人 闽江学院 地址 350108 福建省福州市闽侯县上街 镇 溪源宫路200号 (72)发明人 邢超　王军　 (74)专利代理 机构 福州元创专利商标代理有限 公司 35100 专利代理师 林文弘　蔡学俊 (51)Int.Cl. C12N 15/11(2006.01) C12N 15/10(2006.01) C12Q 1/28(2006.01) G01N 21/01(2006.01) G01N 21/33(2006.01)G01N 21/78(2006.01) B82Y 15/00(2011.01) B82Y 40/00(2011.01) (54)发明名称 一种G-四链体纳米片及其制备方法和应用 (57)摘要 本发明公开了一种G ‑四链体纳米片及其制 备方法和应用。 该G ‑四链体纳米片以单链DNA为 构造单元， 将G ‑四链体核苷酸序列合理外接在 DNA纳米片上， 构建富集 G‑四链体的纳米片结构。 其构建方法为将9条核苷酸单元在缓冲液中通过 程序性的温度控制获得。 该G ‑四链体纳米片可应 用于重金属pb2+的检测。 权利要求书1页 说明书4页 序列表2页 附图2页 CN 114958836 A 2022.08.30 CN 114958836 A 1.一种G‑四链体纳米片， 其特征在于： 所述的G ‑四链体纳米片由9条DNA链构成， 所述的 9条DNA链的核苷酸序列如下： S1： 5’ ‑GGGTAGGGCGGGTTGGGTTTTTTGGTTCATTGCGGAGTTCAGTCTTAGATGGATCTCGGATGCAAG GCCTTCTCTCG‑3’， S2： 5’ ‑GGGTAGGGCGGGTTGGGTTTTTTTCAGCTGGCCTATCTAAGACTGAACTCGCACCGCCGGCATAAGCTA TGCGCTCTGC CGC‑3’， S3： 5’ ‑GGGTAGGGCGGGTTGGGTTTTTTGGCAGCAGT TCAGGCCAGCTGA‑3’， S4： 5’ ‑GGGTAGGGCGGGTTGGGTTTTTTCGAGAGAAGGCTTGCCAGGTTACGTTCGTACATCGTCTGAGTT ‑ 3’， S5： 5’ ‑GGGTAGGGCGGGTTGGGTTTTTTTCGACCGAGCGTGAATTAGTGATCCGGAACTCGCGCAATGAA CC‑3’， S6： 5’ ‑GGGTAGGGCGGGTTGGGTTTTTTGCGGCAGAGCGACGCTCG GTCG‑3’， S7： 5’ ‑GGGTAGGGCGGGTTGGGTTTTTTTTAGGAGATGGCACGTTAATGAATAGTCTCCACTTGCATCCGAGAT CCGAACTGCTGC C‑3’， S8： 5’ ‑GGGTAGGGCGGGTTGGGTTTTTTAACTCAGACGAC CATCTCCTAA‑3’， S9： 5’ ‑GGTGCCGAGTTCCGGATCACTAATTCCATAGCTTATGCCGGCACTATTCATTAACGTGTGTACGAACGT AACCTGGCAATGGAG‑3’。 2.一种制备权利要求1所述的G ‑四链体纳米片的方法， 其特征在于： 步骤如 下： 将DNA链 S1~S9以0.5uM ‑2uM的等摩尔浓度溶于1xTA E缓冲液中， 在95℃加热5分钟， 随后以1℃/min的 降温速率降温到20℃并在20℃孵 育1小时， 以形成G ‑四链体纳米片结构。 3.权利要求1所述的G ‑四链体纳米片在重金属pb2+离子检测中的应用。权　利　要　求　书 1/1 页 2 CN 114958836 A 2一种G‑四链体纳米片及其制备方 法和应用 技术领域 [0001]本发明属于生物技 术领域， 特别涉及一种G ‑四链体纳米片的制备与应用。 背景技术 [0002]G‑四链体结构是由富含鸟嘌呤G碱基的单链DNA在某些特定的离子或分子作用下 形成的一种高度折叠的稳定的二级结构。 G ‑四链体与氯化血红素 （Hemin） 结合可形成具有 类似过氧化物酶活性的DNA酶， 该酶可催化H2O2氧化反应底物 （如3,3',5,5' ‑四甲基联苯胺， TMB） 产生明显的颜色变化， 已被广泛的用于生物传感领域。 然而， 游离状态的DNA酶存在最 大的缺点是其活性比较低。 因此， 设计、 构建结构 简单、 催化活性高的DNA酶具有重要意 义。 [0003]本发明通过DNA自组装的方式将G ‑四链体核苷酸序列在富集， 在钾离子辅助下构 建G‑四链体纳米片结构， 与hemin结合形成了 G四链体DNA酶。 G ‑四链体纳米片将多个 G‑四链 体有效的富集在一个纳米结构上， 可显著 提高G‑四链体的催 化活性， 这种新型的DNA酶合成 方法简单、 催化活性高， 为重金属pb2+的灵敏检测提供了可能。 发明内容 [0004]本发明的目的是提供一种G ‑四链体纳米片及其制备 方法和应用。 [0005]为实现上述目的， 本发明采用以下技 术方案： 本发明首先提供了一种G ‑四链体纳米片， 所述的G ‑四链体纳米片由9条DNA链构 成， 9条DNA链如SEQ  ID NO.1~9所示； 其中， 有8条DNA链 （S1~S8） 的5’端修饰有G ‑四链体序 列， 有一条DNA 链 （S9） 是用于稳定DNA纳米片结构的。 [0006]本发明还提供了上述一种G ‑四链体纳米片的合成方法， 步骤如下： 将9 条DNA链S1~ S9以等摩尔浓度 （0.5 μM ‑2 μM） 溶于1xTAE缓冲液中， 在95℃条件下加热5分钟， 随后以每 分钟 降低1℃的降温速率降到20℃， 并于20℃并保持1小时， 即获得G ‑四链体纳米片结构。 [0007]本发明还提供了上述 一种G‑四链体纳米片在重金属pb2+离子检测中的应用。 [0008]优选地： 将20μL  G‑四链体纳米片与2μL  KSCN溶液 （500  mM） 以及不同浓度的  Pb (NO3)2溶液混合， 室温反应1小时； 然后加入2.5 μL  hemin （50 μM） ， 继续室温反应1小时， 最后 加入180 μL含有TMB和H2O2的显色液， 室温反应半小时； 用紫外分光光度计测定溶液吸光度， 获得铅离子和空白对照液的吸光度分别为A和A0， 计算吸光度变 化Q=A0‑A。 由于Pb2+会与K+竞 争， 导致DNA酶失去催化活性， 随着Pb2+浓度升高， 吸光度变化逐渐变大， 以不同浓度Pb2+与 对应的吸光度变化 Q作图， 绘制紫外吸 收光谱图。 [0009]有益效果： （1） 本 发明本发明解决了传统G ‑四链体催化 活性低的缺点， 提供了一种 全新且简单的制备G ‑四链体纳米片方法; （2） G ‑四链体纳米片将多个G ‑四链体结构结构拉 近到一个平面上， 可以有效的提高G ‑四链体的催 化效率， 提高检测灵敏度； （3） 实施例表明， 以相同浓度的G ‑四链体和G ‑四链体纳米片作为DNA纳米酶， 用于检测pb2+， G‑四链体纳米片 展现出更好的催化活性， 获得 更加直观的颜色对比。说　明　书 1/4 页 3 CN 114958836 A 3