DNA识别_生物传感器和基因芯片中的纳米金和银粒子

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1、2005年3月贵金属Mar.2005第26卷第1期PreciousMetalsVol.26,No.1DNA识别、生物传感器和基因芯片中的纳米金和银粒子董守安，唐春（昆明贵金属研究所，云南昆明650221）TheGoldandSilverNanoparticlesforDNAIdentify，BiosensorandBiochipDONGShouan，TANGChun(KunmingInstituteofPreciousMetals,Kunming,Yunnan650221,China)Abstract：Thegoldandsilvernanopart

2、icleshavetheexcellentoptical,electrical,magneticandstructuralproperties.Thebio-conjugationspeciesproducedthroughcombiningthegoldandsilvernanoparticlesintothebiomolecularsurface,duetotheirsize-dependenceanddimensionbeingsimilartobiomacromolecule,areverysuitableforactingasamajorc

3、yclecarrierofthemagneticresonanceimagingandthedrugrelease/transport,andastructureskeletonofthetissuecultureproject.Theycanalsobeusedinbiomolecularidentifyandlabel,DNA-sensorandbiochip.Fromthepointofbiomedicineanalysisandtheclinicaldiagnosis,thepresentpapersummarizedtheapplicati

4、onandthedevelopmentofgoldandsilvernanoparticlesinDNAidentify,biosensor,biochipandimmunitiesanalysis.Keywords：Nanometertechnology；Goldnanoparticles；Silvernanoparticles；Review；DNAidentify；Biosensor；Biochip摘要：纳米金和银粒子具有优异的光学、电学、磁学和结构特性。将这些粒子结合到生物分子表面上时，产生的生物共轭物种由于其尺寸依赖性和维度与生物大分子类似，

5、很适合作为活性磁共振成像、药物释放/输运的大循环载体和组织工程的结构构架，同时又能用在分子识别和标记、DNA传感器和基因芯片中。作者从生物医学分析和临床诊断出发，综述了近年来纳米金和银粒子在DNA识别、生物传感器、基因芯片以及免疫分析等方面的研究、应用和发展。关键词：纳米技术；纳米金粒子；纳米银粒子；综述；DNA识别；生物传感器；基因芯片中图分类号：TG146.3文献标识码：A文章编号：1004-0676(2005)01-0053-09纳米科学技术同信息科学、材料科学、生命科学和环境科学等相互交叉将为这些领域的发展提供新的技术基础。近年来的研究充分表

6、明，纳米技术同生物医学相互结合，在基因分子诊断、免疫分析、疾病治疗以及分子生物学和生物工程中都将产生重要进展，而且是当今的研究前沿及发展方向，也是各国关注的热点。纳米技术很早就渗透到了生物医学分析领域，20世纪80年代细胞组织研究中使用的胶体金标收稿日期：2004-03-25基金项目：云南省自然科学重点基金项目资助(No.2000E0008Z)作者简介：董守安，男，研究员，从事贵金属纳米材料及分析研究。E-mail:dasw@xinhuanet.com54贵金属第26卷[1，2]记、银增强的细胞染色、细胞分离和免疫法就是很好的例子，如与蛋白质、抗体或

7、DNA共轭的金粒子在电子或光学显微镜下呈现可见的颜色。目前，人类疾病基因的诊断和疾病的治疗成为全社会共同关心的话题，而在解决此类对象的分析检测时，纳米金和银粒子及其二者形成的复合结构，成为对生物大分子探针进行标记的可靠工具。在生物医学分析中，现在已经能够制备具有量子尺寸效应和高比表面积的功能化的纳米粒子。这些粒子具有异常的光学、电学、磁学和结构特性，将其结合到生物分子(如核酸、蛋白质、肽等)表面上时，产生的生物共轭物种由于尺寸依赖性和维度与生物大分子类似，很适合作为活性磁共振成像、药物释放/输运的大循环载体和组织工程的结构构架，同时又能用在分子识别和

8、标记、DNA传感器和生物芯片中。在这方面纳米金和银粒子尤其为科学家们关注，美国科学家在生物传感器和基因芯片的