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    一种葫芦脲主客体作用介导的基于DNA四面体的超分子纳米凝胶、制备方法及应用

    作者:NG体育 发布时间:2024-06-07 09:13:36 次浏览

    背景技术:
    1、纳米凝胶作为一种新型的多功能聚合物,其具有尺寸可调性(50-500nm),通过化学或物理方式构建的纳米凝胶赋予纳米凝胶在环境中的刺激响应性。因此通过生物大分子制备良好生物相容性的纳米凝胶在药物递送方面具有优异的性质和巨大前景。自20世纪80年代以来,基于沃森-克里克碱基对的dna链之间可预测、可编程特异性序列杂交,dna被广泛应用于纳米材料的构筑应用。随着dna纳米技术的发展,不同的dna纳米结构出现并被应用于诸多领域,如生物医学、纳米材料、仿生材料等。科研人员基于碱基配对作用,构建了不同的dna纳米凝胶,提高了纳米凝胶的生物相容性。
    2、超分子化学,其中的主-客体化学,主要研究离子/分子的识别,以及通过非共价相互作用(如静电、π-π堆积、氢键和疏水相互作用)对不同构件的组装。随着纳米科学技术和生物技术的兴起,超分子纳米系统引起了广泛的关注,基于非共价相互作用形成的超分子纳米结构,由于其动态性质和独特的物理/化学性质,可以在特定的外部刺激(如ph、温度、光、酶和氧化还原剂)下进行可逆组装和调控。葫芦[7]脲作为一种水溶性刚性主体分子,与一些中性、阳离子型的客体分子具有特异性识别能力及较高结合常数,如金刚烷分子与葫芦[7]脲可以实现良好的识别,形成稳定的主客体包合物。
    3、dna四面体具有刚性、抗酶解、抗氧化、抗炎症、神经保护作用、高负载能力、良好的生物相容性、可降解等性质,因此在生物医学领域得以广泛应用,可以通过化学修饰引入不同的药物、靶向配体,实现更加丰富的功能。
    技术实现思路
    1、为了克服现有纳米凝胶制备技术的不足,如化学单体体内生物毒性、功能性单一等,本发明利用金刚烷分子与葫芦脲超分子识别作为连接剂,实现dna四面体结构的连接形成纳米凝胶,通过组装浓度、主客体竞争、酶解实现了组装体纳米胶尺寸的控制以及药物的控制释放。
    2、本发明提供了一种将超分子识别作为交联作用,同时将内源生物大分子dna纳米结构作为构筑单元,组装形成了具有多负载位点、良好生物相容性的超分子核酸纳米凝胶。
    3、本发明还提供了上述超分子纳米凝胶的制备方法,具体步骤如下:
    4、将3’端有叠氮基团修饰的寡脱氧核苷酸dna-n3,分别与主体分子:炔基化葫芦脲,和客体分子:炔基化金刚烷甲酸进行点击反应,通过凝胶电泳、割胶纯化得到产物a:dna-cb,和产物b:dna-ad,两者等量混合通过主客体识别形成超分子连接剂;然后取四种具有互补序列的核酸单链自组装形成dna四面体;在20℃-60℃的中性条件下,所述的超分子连接剂与dna四面体通过dna的碱基互补配对组装成超分子纳米凝胶。
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