一种检测量子点-蛋白结合动力学的方法技术

本发明专利技术涉及纳米生物技术领域，具体涉及一种检测量子点-蛋白结合动力学的方法。本发明专利技术所采用的技术方案为：一种检测量子点-蛋白结合动力学的方法，通过荧光毛细管电泳来研究量子点与蛋白之间的结合动力学，并由希尔方程拟合其结合动力学曲线。采用上述的技术方案后，本发明专利技术取得的有益效果是，本发明专利技术提供的检测量子点-蛋白结合动力学的方法，适用于研究量子点与蛋白在毛细管外和毛细管内的结合动力学变化，拓宽了毛细管电泳的应用，并为量子点生物探针的进一步应用提供了理论基础。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及纳米生物
，具体涉及。
技术介绍
量子点(QDs)作为一种新型荧光材料，具有激发光谱宽、发射光谱窄而对称、颜色可调、抗光漂白和荧光寿命长等优点。这些优越的性能使QDs广泛用于细胞成像和生物标记，逐渐成为细胞成像研宄中非常重要的一种探针工具。目前，在生物标记中应用最广泛的是金属有机溶剂法合成的脂溶性CdSe/ZnS量子点。因此，可通过亲水性配体交换、两亲性配体封装、硅烷涂层等方法将脂溶性量子点转换为水溶性量子点。水溶性量子点可与蛋白通过共价偶联或静电吸附的方法制备量子点荧光探针。然而，量子点与蛋白结合的动力学研宄甚少。在生物化学中，若已经有配体分子结合在一个高分子上，那么新的配体分子与这个高分子的结合作用就常常会被增强(亦被称作协同结合)。以阿奇博尔德.希尔命名的希尔系数提供了量化这种效应的方法。此方程描述了高分子被配体饱和的分数是一个关于配体浓度的函数；被用于确定受体结合到酶或受体上的合同性程度。目前，希尔方程被广泛用于物理，体育，航空科技等各个方面。依赖于希尔方程及其实验曲线的人体肌肉功率，是衡量人体运动素质的重要指标。希尔方程还被用来找出起重机吊重做减幅摆动的条件，绘制希尔方程稳定图，即起重机吊重做减幅摆动的图示。运用希尔方程，来研宄空间交会对接控制方法；研宄周期性经典轨道的稳定性；进行远距离拦截等。然而，还未有人研宄过希尔方程在纳米技术方面的应用。另一方面，毛细管电泳作为一种高分辨、高灵敏、高速度、高通量及低样品消耗的微分离技术，在生物分析领域具有广阔的应用前景。毛细管电泳可很好地分离QDs与生物偶联物。目前，毛细管电泳的检测方法主要有紫外-可见检测、电化学检测、化学发光检测、质谱检测、荧光检测。其中，荧光检测法的检出限比一般的紫外检测小3个数量级左右，对QDs与蛋白相互作用的研宄十分灵敏。目前，对于量子点-蛋白结合动力学的研宄很少，包括荧光光谱方法、凝胶色谱方法等，但这些方法分辨率都较低，很难清晰地将量子点-蛋白复合物分离。在此，我们运用希尔方程来研宄量子点-蛋白结合动力学，计算蛋白吸附到量子点结合位点时，蛋白浓度与结合位点的被占分数之间的关系。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是:为了研宄蛋白与量子点之间细微的动力学变化问题，提高其在生物领域中的应用。为解决上述技术问题，本专利技术提供，通过荧光毛细管电泳管外和管内检测量子点与蛋白自组装。并经希尔方程计算蛋白吸附到量子点结合位点时，蛋白浓度与结合位点的被占分数之间的关系。本专利技术所采用的技术方案为:，通过荧光毛细管电泳来研宄量子点与蛋白之间的结合动力学，并由希尔方程拟合其结合动力学曲线。进一步地，所述的通过荧光毛细管电泳来研宄量子点与蛋白之间的结合动力学包括研宄量子点与蛋白在毛细管外和毛细管内的结合动力学变化。进一步地，所述的希尔方程为:Θ =V(KDn+n);其中Kd为表观解离常数，描述每个结合位点对于蛋白配体的亲和性；n为结合常数，描述了协同性；Θ为QDsb_d/QDst()tal描述了占用位点的分数。作为优选，所述的量子点为含有CM的量子点。作为优选，所述的含有Cd的量子点包括CdSe、CdTe, CdS。作为优选，所述的蛋白包括用还原剂NaBH4变性的蛋白。作为优选，所述的用还原剂NaBH/变性的蛋白包括变性牛血清蛋白、变性卵清蛋白、变性转铁蛋白。采用上述的技术方案后，本专利技术取得的有益效果是，本专利技术提供的检测量子点-蛋白结合动力学的方法，适用于研宄量子点与蛋白在毛细管外和毛细管内的结合动力学变化，拓宽了毛细管电泳的应用，并为量子点生物探针的进一步应用提供了理论基础；而运用希尔方程可以同时得到两个参数，即表观解离常数Kd和结合常数η。【附图说明】图1A是不同摩尔比的QDs和dBSA在毛细管内自组装的电泳图；图1B是不同摩尔比的QDs和dBSA在毛细管外自组装的电泳图。图2是毛细管内随dBSA浓度不同，希尔方程拟合的动力学曲线，(a)毛细管内，(b)毛细管外。【具体实施方式】本专利技术将就以下实施例作进一步说明，但应了解的是，这些实施例仅为例示说明之用，而不应被解释为本专利技术实施的限制。实施例1毛细管内检测dBSA与QDs动力学1、脂溶性QDs经GSH转换为水溶性QDs将18mg GSH, 5mg KOH，250 μ L甲醇混匀，取40 μ L混合溶液加入200 μ L脂溶性量子点中，振荡30min。振荡结束后，加入200 yL ImM NaOH，脂溶性量子点即转移到水相中。取出上层量子点，加入ImL甲醇与30 μ L NaCl溶液(30mg/mL)沉淀，溶于pH 7.4硼酸缓冲液中。反复沉淀两次，最后溶于200 yL pH7.4硼酸缓冲液中。转换后QDs的浓度不变。2、dBSA溶液的制备dBSA溶液通过似8!14与BSA反应制得。主要的步骤如下:0.33g BSA溶于10mLpH 7.4硼酸缓冲液中，然后边搅拌边加入0.008g NaBH4,室温下搅拌lh，然后升至70°C直至没气体(H2)产生。最后dBSA溶液的浓度为5X 10_5mOl/L。3、QDs 与 dBSA 偶联不同比例的dBSA和QDs在毛细管内自组装，其中，先进QDs 10s，间隔60s后再进dBSA 1s04、荧光毛细管电泳分析检测我们在毛细管内检测时，随着dBSA浓度的增大，QDs的电泳峰在逐渐减小，复合物的电泳峰逐渐增大，在32:1时反应完全(图1A)。根据Sramplex/St(rtal和dBSA浓度的关系，经希尔方程拟合得到QDs和dBSA动力学曲线(图2，曲线a)。通过希尔方程计算得Kd为8.8 X 1^6M, η 为 2.6，R2为 0.998。实施例2毛细管外检测dBSA与QDs动力学步骤I和2同实施例1。3、QDs 与 dBSA 偶联不同比例的dBSA和QDs在毛细管外自组装反应60s，再进样20s后电泳检测。4、荧光毛细管电泳分析检测我们在毛细管外检测时，随着dBSA浓度的增大，QDs的电泳峰在逐渐减小，复合物的电泳峰逐渐增大，在16:1时反应完全(图1B)。根据Sramplex/St(rtal和dBSA浓度的关系，经希尔方程拟合得到QDs和dBSA动力学曲线(图2，曲线b)。通过希尔方程计算得Kd为2.8 X 1^6M, η 为 2.8，R2为 0.994。以上述依据本专利技术的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项专利技术技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项专利技术的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。【主权项】1.，其特征在于:通过荧光毛细管电泳来研宄量子点与蛋白之间的结合动力学，并由希尔方程拟合其结合动力学曲线。2.根据权利要求1所述的检测量子点-蛋白结合动力学的方法，其特征在于:所述的通过荧光毛细管电泳来研宄量子点与蛋白之间的结合动力学包括研宄量子点与蛋白在毛细管外和毛细管内的结合动力学变化。3.根据权利要求1或2所述的检测量子点-蛋白结合动力学的方法，其特征在于:所述的希尔方程为:Θ =n/(KDn+n);其中Kd为表观解离常数，η为结合常数，Θ 为 QDs bound /QDstotalo4.根据权利要求1?3任一项所述的检测量子点本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种检测量子点‑蛋白结合动力学的方法，其特征在于：通过荧光毛细管电泳来研究量子点与蛋白之间的结合动力学，并由希尔方程拟合其结合动力学曲线。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：王建浩，李静燕，蒋鹏举，邱琳，李进晨，王车礼，秦玉琴，柳丽，滕一万，
申请(专利权)人：常州大学，
类型：发明
国别省市：江苏;32