(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202211067111.5 (22)申请日 2022.09.01 (71)申请人 暨南大学 地址 510632 广东省广州市黄埔大道西6 01 号 (72)发明人 辛洪宝　鲁登云　李宝军　潘婷　 熊建云　史阳　 (74)专利代理 机构 北京高沃 律师事务所 1 1569 专利代理师 李博 (51)Int.Cl. G01N 21/49(2006.01) G01N 21/84(2006.01) G01N 21/01(2006.01) (54)发明名称 反向等离激元共振能量转移的光学探针及 其制备和应用 (57)摘要 本发明提供了一种反向等离激元共振能量 转移的光学探针及其制备和应用， 涉及蛋白酶光 学探测技术领域。 本发明通过正负电荷连接吸收 峰匹配的金纳米棒和黑洞淬灭剂BHQ ‑3， 金纳米 棒的共振能量向BHQ ‑3分子转移， 实现能量的抑 制， 构成rPRET 光学探针。 将该探针加入偶氮还原 酶中， 偶氮还原酶便会切断BHQ ‑3分子中的偶氮 双键， 实现能量的恢复。 利用暗场显微镜和光栅 光谱仪可实时观察到其能量的抑制与恢复进而 实现对偶氮还原酶的实时监测。 由于偶氮还原酶 能轻易的切断偶氮双键， 因此本发 明的探针具有 超高的检测灵敏度， 检测极限能达到纳摩尔量 级。 本发明检测过程中无需对偶氮还原酶进行荧 光标记， 不存在光漂白和背景信号的干 扰。 权利要求书1页 说明书5页 附图2页 CN 115406865 A 2022.11.29 CN 115406865 A 1.一种反向等离激元共振能量转移的光学探针， 其特征在于， 包括黑洞淬灭剂BHQ ‑3和 金纳米棒； 所述黑洞淬灭剂BHQ ‑3和金纳米棒通过正负电荷吸引连接； 所述黑洞淬灭剂BHQ ‑ 3和金纳米棒的吸 收峰重叠。 2.根据权利要求1所述的光学探针， 其特 征在于， 所述金纳米棒的长径比为1:2。 3.根据权利要求1所述的光学探针， 其特征在于， 所述金纳米棒为3 ‑巯基丙酸修饰的金 纳米棒。 4.权利要求1～3任一项所述 光学探针的制备 方法， 其特 征在于， 包括以下步骤： 对金纳米棒进行负电荷修饰， 得到带负电的金纳米棒； 将所述带负电的金纳米棒分散到水中， 得到悬浮液； 将所述悬浮液和黑洞淬灭剂BHQ ‑3 溶液混合， 发生 正负电荷吸引连接， 得到所述反向等离 激元共振能量转移的光学探针。 5.根据权利要求4所述的制备方法， 其特征在于， 所述对金纳米棒进行负电荷修饰包 括： 将金纳米棒分散到水中， 得到金纳米棒分散液； 将所述金纳米棒分散液与3 ‑巯基丙酸混 合， 发生配位， 负电荷被修饰到金纳米棒上。 6.根据权利要求5所述的制备方法， 其特征在于， 所述金纳米棒分散液的浓度为0.08～ 0.13mg/mL； 所述3 ‑巯基丙酸与金纳米棒分散液的体积比为1:(80～120)； 所述3 ‑巯基丙酸 的浓度为0.1mM 。 7.根据权利要求4所述的制备方法， 其特征在于， 所述悬浮液和黑洞淬灭剂BHQ ‑3混合 的时间≥5 0min。 8.根据权利要求4所述的制备方法， 其特征在于， 所述黑洞淬灭剂BHQ ‑3溶液和悬浮液 的体积比为1： (8～12)； 所述黑洞淬灭剂BHQ ‑3溶液的浓度为1 μM； 所述悬浮液中带负电的金 纳米棒的浓度为0.07～0.12mg/mL。 9.权利要求1～3任一项所述光学探针或权利要求4～8任一项所述制备方法制备得到 的光学探针在检测偶氮还原酶中的应用。 10.根据权利要求9所述的应用， 其特 征在于， 所述偶氮还原酶的检测限为1nM 。权　利　要　求　书 1/1 页 2 CN 115406865 A 2反向等离激元共振能量转移的光学探针及其制备和应用 技术领域 [0001]本发明涉及蛋白酶光学探测技术领域， 尤其涉及 一种反向等离激元共振能量转移 的光学探针及其制备和应用。 背景技术 [0002]生命进程中， 生物活性酶在 每个环节中都扮演着重要的角色， 如消化、 呼吸、 代谢， 甚至感官知觉等。 目前已经确认的活性 酶有4000多种， 但实际上可能存在上百万种， 它们共 同维持着生命系统。 酶反应的异常， 往往会伴随着疾病的风险。 因此活性酶的实时检测， 对 于监测生命活动的变化和疾病的预防有着重要的意义。 传统用于活性酶检测的方法主要有 PCR(聚合酶链式反应)、 抗原抗体测定、 荧光标记等。 然而这些方法一般过程复杂、 成本昂 贵、 灵敏度低， 也无法避免标记 物影响蛋白的分子动力学。 发明内容 [0003]本发明的目的在于提供一种反向等离激元共振能量转移的光学探针及其制备和 应用， 能实时检测微 生物环境中的偶氮还原酶， 方法简单， 灵敏度高。 [0004]为了实现上述发明目的， 本发明提供以下技 术方案： [0005]本发明提供了一种反向等离激元共振能量转移的光学探针， 包括黑洞淬灭剂BHQ ‑ 3和金纳米棒； 所述黑洞淬灭剂BHQ ‑3和金纳米棒通过正负电荷吸引连接； 所述黑洞淬灭剂 BHQ‑3和金纳米棒的吸 收峰重叠。 [0006]优选的， 所述金纳米棒的长径比为1:2。 [0007]优选的， 所述金纳米棒 为3‑巯基丙酸 修饰的金纳米棒。 [0008]本发明提供了上述方案所述 光学探针的制备 方法， 包括以下步骤： [0009]对金纳米棒进行负电荷修饰， 得到带负电的金纳米棒； [0010]将所述带负电的金纳米棒分散到水中， 得到悬浮液； 将所述悬浮液和黑洞淬灭剂 BHQ‑3溶液混合， 发生正负电荷吸引 连接， 得到所述反向等离激元共振能量转移的光学探 针。 [0011]优选的， 所述对金纳 米棒进行负电荷修饰包括： 将金纳 米棒分散到水中， 得到金纳 米棒分散液； 将所述金纳米棒分散液与3 ‑巯基丙酸混合， 发生配位， 负电荷被修饰到金纳米 棒上。 [0012]优选的， 所述金纳米棒分散液的浓度为0.08～0.13m g/mL； 所述3 ‑巯基丙酸与金纳 米棒分散液的体积比为1:(80～120)； 所述3 ‑巯基丙酸的浓度为0.1mM 。 [0013]优选的， 所述悬浮液和黑洞淬灭剂BHQ ‑3混合的时间≥5 0min。 [0014]优选的， 所述黑洞淬灭剂BHQ ‑3溶液和悬浮液 的体积比为1： (8～12)； 所述黑洞淬 灭剂BHQ‑3溶液的浓度为1 μM； 所述悬浮液中带负电的金纳米棒的浓度为0.07～0.12mg/mL。 [0015]本发明提供了上述方案所述光学探针或上述方案所述制备方法制备得到的光学 探针在检测偶氮还原酶中的应用。说　明　书 1/5 页 3 CN 115406865 A 3