多功能荧光DNA水凝胶的构建及生物学性能研究

发布时间：2021-08-26 19:34

　　DNA具有生物相容性、生物可降解性、选择特异性、分子识别特性、纳米尺寸可控、可操作性和可编辑性等特点,已成为新型生物功能材料的重要合成基元。DNA水凝胶同时具备普通水凝胶的材料特性和DNA的生物功能性,在生物传感、药物运输和治疗、免疫调控、蛋白质生产、组织工程、细胞培养、超级电容器和循环电路等领域有广泛的应用前景。但是,目前多数DNA水凝胶一般都只有DNA分子功能成分,极大地限制了其实际应用。本论文基于DNA滚环扩增技术（rolling circular amplification,RCA）,通过设计合成具有特殊序列的环状DNA和ssDNA作为酶聚合反应的模板和形成银纳米团簇（silver nanoclusters,AgNCs）的支架,巧妙地将DNA和AgNCs结合,经两步法制备了一种多功能荧光DNA水凝胶。通过扫描电子显微镜（scanning electron microscope,SEM）和流变学测试分别对水凝胶的微观形貌和机械性能进行了表征。在RCA反应过程中,研究发现ssDNA的加入方式与DNA水凝胶的形成有直接关系。进一步,利用抗菌实验、MTT实验和盐酸阿霉素药物缓释实验初步... 

【文章来源】：天津大学天津市 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：80 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
中文摘要
abstract
第1章 文献综述
    1.1 DNA水凝胶的特性及发展历史
    1.2 DNA水凝胶的合成策略
        1.2.1 物理成胶
        1.2.2 化学成胶
    1.3 DNA水凝胶的刺激响应性
    1.4 多功能复合DNA水凝胶
    1.5 DNA水凝胶的应用
        1.5.1 生物传感
        1.5.2 药物缓释、运输和治疗
        1.5.3 免疫调控
        1.5.4 蛋白质生产
        1.5.5 细胞培养和组织工程
        1.5.6 循环电路和超级电容器
        1.5.7 环境保护
    1.6 研究目的及意义
    1.7 研究内容
第2章 纯DNA水凝胶的制备与表征
    2.1 引言
    2.2 材料与方法
        2.2.1 试剂与仪器
        2.2.2 环状DNA的合成及聚丙烯酰胺凝胶电泳表征
        2.2.3 RCA产物的制备及聚丙烯酰胺凝胶电泳表征
        2.2.4 离心管中制备纯DNA水凝胶(all-DNA RCA-gel)
        2.2.5 荧光倒置显微镜表征
        2.2.6 注射器实验
        2.2.7 扫描电子显微镜(SEM)测试
        2.2.8 流变仪测试
    2.3 结果与讨论
        2.3.1 实验原理
        2.3.2 环状DNA与 RCA产物的合成与表征
        2.3.3 纯DNA水凝胶的制备
        2.3.4 纯DNA水凝胶的可注射性
        2.3.5 纯DNA水凝胶的微观结构
        2.3.6 纯DNA水凝胶的机械性能
    2.4 本章小结
第3章 银纳米团簇复合荧光DNA水凝胶的制备与表征
    3.1 引言
    3.2 材料与方法
        3.2.1 试剂与仪器
        3.2.2 银纳米团簇的制备及优化
        3.2.3 检测淬灭银纳米团簇荧光的物质
        3.2.4 制备复合荧光DNA水凝胶(Fluorescent RCA-gel)
        3.2.5 荧光强度测试
        3.2.6 扫描电子显微镜(SEM)测试
        3.2.7 流变学测试
    3.3 结果与讨论
        3.3.1 实验原理
        3.3.2 银纳米团簇荧光强度的可调性
        3.3.3 复合荧光DNA水凝胶的制备
        3.3.4 复合荧光DNA水凝胶的微观形貌
        3.3.5 复合荧光DNA水凝胶的机械性能
    3.4 本章小结
第4章 复合荧光DNA水凝胶的生物学性能研究
    4.1 引言
    4.2 材料与方法
        4.2.1 试剂与仪器
        4.2.2 抗菌实验
        4.2.3 细胞毒性实验
    4.3 结果与讨论
        4.3.1 复合荧光DNA水凝胶的抗菌性
        4.3.2 复合荧光DNA水凝胶的生物相容性
        4.3.3 复合荧光DNA水凝胶对DOX的体外缓释性能
    4.4 本章小结
第5章 总结与展望
    5.1 总结
    5.2 展望
参考文献
攻读硕士学位期间发表论文与专利
致谢


【参考文献】：
期刊论文
[1]DNA水凝胶分子设计、合成与应用[J]. 仰大勇,许传营,彭松明,崔金辉,俞雁,韩伟,崔海信,罗丹.  科学通报. 2014(02)



本文编号：3364839