功能核酸纳米材料的分离纯化及其生物学应用

发布时间：2021-02-24 22:19

　　功能核酸纳米材料因其精确的碱基配对能力、良好的生物相容性和稳定性、较高的膜渗透性和可控靶向释放能力,在生物成像、传感检测及药物转运等方面表现出广泛的应用前景。功能核酸纳米材料的分离纯化和应用研究已经成为生物材料领域的研究前沿和热点之一。本文介绍了功能核酸纳米材料的分离纯化方法的研究进展,综述了功能核酸纳米材料在生物学应用近五年的研究进展,探讨了该研究领域需要解决的问题及日后可能的发展前景。 

【文章来源】：功能材料与器件学报. 2020,26(04)

【文章页数】：7 页

【部分图文】：

基于DNA折纸筏的单分子酶级联实时成像

Liu等人[22]基于DNA修饰的金纳米粒子,制备了一种荧光纳米等离子体双模态成像探针 (fPlas探针),发展了在单细胞水平半定量研究纳米粒子聚集状态的新方法(图2)。这种方法可以清晰区分活细胞中呈单分散、小聚集体和大聚集体的金纳米粒子,并与暗场显微镜下的绿色、黄色以及亮黄色颗粒信号分别对应。通过纳米等离子体成像与荧光成像的联用,可同时获取活细胞内纳米粒子聚集状态与定位信息。在细胞内通过微管运输DNA修饰的金纳米粒子,并且对在运输过程中发生聚集的过程进行实时成像,发现其聚集状态对相关囊泡的运动状态有重要影响。这一研究结果揭示了纳米粒子在细胞内的运输与其聚集状态直接相关,为设计新型纳米药物提供了新的思路和靶点。Li等人[23] 使用四面体作为“Cayley tree”框架的刚性节点,构建了具有固定节点数和客体分子的分形DNA框架结构(FDF结构)。这种可调力学性能的FDFs结构,具有较大的信息容量和最小的串扰。通过每个TDN节点上锚定不同发射波长的荧光分子,合成了彩色编码的多路复用探针,用于识别不同的分子和活细胞,为多路复用和定量检测低丰度生物靶标提供了一个高度通用的扩增工具集。

Ge 等人[25] 通过自组装DNA折纸在金电极表面,利用DNA折纸模板的可编程性,构建了葡萄糖氧化酶和辣根光氧化酶的酶促级联反应体系,在特定电势作用下,底物/产物通过酶对氧化还原反应产生电子传递到电极表面,从而形成稳态电流,且该电流信号与酶对之间的距离有关(图3)。通过改变酶对之间的距离可实现对电流输出的精细调节,这为微电子设备与生物系统接口提供了新的途径。Zhao等人[26] 研究了DNA四面体纳米结构 (TDNs) 通过固态纳米孔的转运行为,发现TDNs有明显的转运信号,且与TDNs的大小有关。DNs与线性DNA分子结合,在离子电流轨迹中产生额外的信号。对其相对时间位置进行统计分析,发现在线性DNA分子末端与中间结合的TDNs具有明显的特征。还观测到两个TDNs与同一线性DNA分子结合的特征电流。该研究证明TDNs可作为敏感生物传感器用于实时检测单个DNA分子的特定片段。

【参考文献】：
期刊论文
[1]不同细胞对DNA六螺旋纳米结构的摄取研究[J]. 刘卓,李凡,郭琳洁,赵彦,李江,刘小果,王丽华,樊春海.  中国科学:化学. 2017(01)



本文编号：3050021