黄秋灵 陈 静 李 江 诸 颖 王丽华

1（中国科学院上海应用物理研究所中国科学院微观界面物理与探测重点实验室 上海 201800）

2（中国科学院上海高等研究院基础交叉研究中心张江实验室 上海 201210）

3（中国科学院大学 北京 100049）

基于脱氧核糖核酸（DeoxyriboNucleic Acid，DNA）结构的嵌入式染料的荧光各向异性主要用于嵌入染料的取向研究、核酸结构分析、纳米探针的构建、生物传感器等领域［1-5］。例如Peterman等利用花菁素类非对称嵌入式染料YOYO-1的荧光各向异性研究了染料在双链DNA中的取向变化［5］，并通过染料的荧光各向异性首次证实了S-DNA中碱基的排列［1］。Ravelet等利用SYBR Green I构建了荧光寿命敏感的荧光各向异性探针用于酪氨酸酰胺、腺苷分子和汞（II）离子的检测［3］。这些研究都是基于双链DNA的嵌入式染料荧光各向异性的变化进行的，而目前基于框架核酸的嵌入式染料荧光各向异性的研究则很少。

框架核酸（framework nucleic acids）是一类依据Watson-Crick碱基互补配对原则，设计并合成的一维到三维的核酸纳米结构，是一类具有独特物理、化学和生物学特性的新型核酸［6-7］。DNA四面体（DNA tetrahedrons，TDN）是一种典型的框架核酸，其生物相容性好，通过碱基序列的合理设计可精确调控TDN的尺寸。同时，相比于双链DNA结构，TDN还可实现功能基团在空间上的精确排布，降低功能基团之间的串扰，在生物传感、诊断、生物成像和药物递送等领域得到广泛应用［8-12］。因此利用TDN作为载体，对嵌入式染料的性质进行研究，有望构建新型的优异光学纳米探针。

本文设计了不同尺寸的TDN荧光各向异性分子探针，研究TDN的尺寸变化对不同类型的嵌入式染料的荧光各向异性的影响（图1）。……