第一作者：ong>Linfeng Qin

通讯作者：卿太平、Junjie Fei

通讯单位：湘潭大学

研究内容： 

  比率探针以两种不同发射强度的数值变化作为输出信号，使探测更加灵敏可靠。比值测量可以调节发射峰比的变化，提高动态响应的范围，使其具有一定的自调节功能，减少了许多变量或难以量化的因素的干扰，如探头浓度、探测环境、探头稳定性等。本文章报道的研究基于银纳米团簇的光谱转换，开发了一种新型比率纳米探针。通过系统研究接近序列对银纳米团簇的影响，发现带有poly G或poly C尾巴的接近序列能够诱导银纳米团簇的光谱转换(从黄色发射到红色发射)，而其他接近序列在相同条件下无法诱导这种现象。银纳米团簇的光谱转换效率可以通过接近序列的长度来调控。利用荧光光谱和透射电镜对其转化机理进行了表征和验证。通过改变杂化序列，银纳米团簇通过接近序列与poly G的光谱转换具有普遍性。此外，基于这一现象，研制了一种用于准确检测汞离子的单荧光团比探针。在缓冲液和实际水样中，该比例探针对汞离子的检测均具有良好的灵敏度和选择性。该工作对如何科学设计能诱导Ag NCs光谱转换现象的接近序列DNA具有指导意义。

要点一： 

通过系统研究接近序列对银纳米团簇的影响，发现带有poly G或poly C尾巴的接近序列能够诱导银纳米团簇的光谱转换(从黄发射到红发射)，而其他接近序列在相同条件下无法诱导这种现象。银纳米团簇的光谱转换效率可以由接近序列的长度来调控，poly G接近序列具有更高的光谱转换能力。通过改变杂化序列，利用多poly G的接近序列实现了泛黄Ag NCs的光谱转换。银纳米团簇在poly G接近序列上的显著光谱转换可用于构建比率探针。

要点二： 

   基于poly G诱导银纳米团簇的光谱转换，开发了一种用于汞离子精确检测的单荧光团比探针。该比例探针对缓冲液和水样中Hg²⁺的检测具有良好的灵敏度和选择性。与传统的比率探针相比，本方法操作简单，具有较高的灵敏度。此外，本研究将有助于理解邻近序列与DNA模板化Ag NCs之间的关系，为Ag NCs的应用提供帮助。基于此光谱转换的比值探针在生化分析中具有良好的发展潜力和应用前景。

图1： 邻近序列诱导银纳米团簇(Ag NCs)光谱转换示意图。

图2: (A) Y-DNA模板化的Ag NCs在500/560 nm和570/620 nm下的荧光光谱(包括A7、T7、G7、C7、R1、R2、R3);(B)紫外灯激发下对应的荧光发射照片;(C)模板DNA (Y-DNA)和不同邻近序列的组成，红色区域为邻近序列的突起端，绿色区域为Ag NCs的模板，黑色区域为互补区。(D)混合不同序列Y-Ag NCs在500/560 nm和570/620 nm下的荧光光谱;(E)紫外灯激发下的荧光发射照片。

图3：(A) Y-Ag NCs和R-Ag NCs在500/560 nm和570/620 nm下的荧光光谱;(B) Y-Ag NCs和R-Ag NCs在500/ 560nm和570/620 nm条件下不同贮存时间的荧光光谱;Y-Ag NCs和R-Ag NCs的透射电镜图像(C)和粒径分布分析(D)。

图4：基阵G (A)和C (C)对Y-Ag NCs在500/560 nm和570/620 nm下荧光光谱的影响(B)、(D)紫外灯激发下相应的DNA序列和荧光发射照片。

图5：G₁₄-Ag NCs (A)和C₁₄-Ag NCs (B)在不同激发波长下的荧光发射光谱;G₁₄-Ag NCs (C) (D)和C₁₄-Ag NCs (E) (F)的透射电镜图像及粒度分布分析。

参考文献

L. Qin, K. Zhang, B. Feng, P. Zhang, T. Qing, J. Fei, Proximity sequence-dependent spectral conversion of silver nanoclusters and construction of ratiometric nanoprobe, Chem. Eng. J., (2022) 136001.