多孔硅球合成和染料可控释放研究(3)

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那么，应该用什么来当做探针的门控，来实现针对肿瘤标志物的刺激，打开孔道开关从而使其中的可以被探测到信号释放这一功能呢？

DNA由于其独特的识别能力和结构特征,以及响应应答精确度高、速率快，合成简便，分子量小等特点，在纳米开关的设计方面越来越受到重视[14]。以DNA作为门控的控释系统也成为了近几年来研究控释系统的热点。如Amoros等，他们将硅烷偶联剂作为连接剂，以静电作用力把单链DNA吸附到介孔纳米硅球上，形成了以单链DNA为门控，以其互补单链DNA为刺激源的控释系统[15]。在2010年，又有Qu等以双链DNA作为门控，以温度，内切酶作刺激源的控释系统。这种系统被成功的载入了抗癌药物，在癌细胞内成功的进行了药物的可控释放[16]。在国内，王文谦组也在该方面做出了重大贡献，他们于2011年利用具有i-motif结构的DNA构建了pH响应的高效控释系统，并不单纯的以DNA作为门控，而是以修饰了DNA的金纳米颗粒作为封堵物来增强其门控性能，实现了在生理条件下对药物分子较好的门控效果[17]。在2014年，钱若灿等人利用了端粒酶的生物功能，以DNA作为生物门控，制备了一种端粒酶响应的，可根据荧光信号的开关实现端粒酶活性的检测的探针[18]。

对于几种特定的肿瘤标志物来说，其核酸适配体就是一种（或数种)DNA。因此，我们选用若干种肿瘤标志物的核酸适配体来作为探针的门控。利用DNA作为门控的好处不仅体现在DNA的特性上，同时也可以介导探针的内吞过程，使探针更易进入细胞，信号的释放更为准确。

基于这两点考虑，本项目提出利用一系列核酸分子作为填充有不同颜色染料的多孔硅球的门控，在无待测物的情况下，核酸分子通过静电吸附包裹在硅球表面，将荧光染料封堵在修饰有荧光淬灭剂的孔道中，此时体系的荧光处于“关”的状态。加入待测标志物后，标志物将核酸分子从硅球表面竞争下来，荧光染料就会从硅球中释放出来，荧光处于“开”的状态。这样一来，就可以得到一种肿瘤标志物响应的可以满足肿瘤诊断中高敏感性，高灵敏度检测的需求的新型探针。