核酸敏感型DNA膠束載藥系統(tǒng)及其生物識別功能.pdf

1、核酸是生命體內(nèi)生物信息儲藏及轉化的媒介，然而近年來，其作為結構性材料的潛力正逐漸被開發(fā)出來，化學家及物理學家們正在積極探索及開發(fā)新的DNA或RNA序列，從而實現(xiàn)了之前未曾發(fā)現(xiàn)的新功能。在生物醫(yī)學診斷及藥物傳遞載體應用方面，可根據(jù)生物環(huán)境應激性響應以變換自身性質(zhì)的生物材料是該領域研究的重點。其中，這種應激性變換調(diào)控的一個重要目的就是能夠將具有生物識別功能的配體藏匿于高分子或納米粒子內(nèi)部，使之處于“休眠”或“關閉”狀態(tài)，然而特定生物信號的刺

2、激可以打破這種“休眠”狀態(tài)，從而使功能基團暴露于環(huán)境中。在該研究中，首先單鏈DNA（ssDNA）可以通過“零長度”交聯(lián)劑（zero-length crosslinker）與聚乙二醇（PEG）偶聯(lián)；該偶合物進而可以與另一條堿基部分互補配對且修飾有膽固醇及功能基團（ Biotin或6-FAM）的ssDNA雜交，從而形成脂質(zhì)-DNA-高分子兩親性偶合物。生物偶合反應采用反相高效液相色譜（RP-HPLC）儀分析及純化，反應產(chǎn)率在50％至70%之

3、間；產(chǎn)物采用聚丙烯酰胺凝膠電泳（PAGE）技術及基質(zhì)輔助激光解吸電離飛行時間質(zhì)譜（MALDI-TOF MS）表征。該偶合物在水溶液中可自組裝成藏匿靶向基團的膠束結構；而該結構中的“立足點”（Toehold）序列使得外源性的另一條寡核苷酸鏈能夠通過 DNA鏈置換反應競爭性地將靶向基團暴露于環(huán)境中，從而實現(xiàn)了該結構的核酸敏感型變化。膠束的自組裝只需通過簡單的混合就可實現(xiàn)，其臨界膠束濃度（CMC）測定為19.69 nM。膠束的粒徑分布及形態(tài)學

4、大小可以通過動態(tài)光散射（DLS）技術、透射電子顯微鏡（TEM）及原子力顯微鏡（AFM）測定及觀察，其平局粒徑大約為20 nm左右。另外，熒光共振能力轉移（FRET）技術及PAGE電泳均表明該結構中的堿基對“條形碼”序列可以確保只有特異性的寡核苷酸序列能夠“打開”膠束，從而暴露靶向基團。最后，生物素-親和素（Biotin-avidin）捕獲法闡明了該結構具有劑量依賴性的生物識別功能。
　　總之，該研究所構建的 DNA膠束可以實現(xiàn)程序