[發明專利]一種DNA折紙生物色譜柱的制備方法及其在藥物篩選中的應用

有效

• 申請號: 201710401978.2
• 申請日: 2017-06-01
• 公開（公告）號: CN107233750B
• 公開（公告）日: 2019-03-29
• 發明（設計）人: 周婕;陳秀英;孫芳;孟令償;孫沖;葉衛冉
• 申請（專利權）人: 鄭州大學
• 主分類號: B01D15/20
• 分類號: B01D15/20;G01N30/02
• 代理公司: 鄭州天陽專利事務所(普通合伙) 41113
• 代理人: 聶孟民

本發明涉及DNA折紙生物色譜柱的制備方法及其在藥物篩選中的應用，可有效解決現有技術中藥物篩選準確性不高、過程復雜的問題，方法是，活化硅膠及制備羧基化硅膠，將靶點用長度為10~30 bp的單鏈DNA修飾，將M13mp18 ssDNA、216條訂書釘鏈、靶點化合物投料于PCR儀中，以6℃/min的速率從60℃降到35℃，即得到組裝有靶點化合物的氨基化的DNA折紙，將羧基化硅膠分散于PBS溶液中，加入DCC與NHS混勻，再加入組裝了靶點化合物的氨基化的DNA折紙，室溫攪拌，用PBS溶液及超純水洗滌，真空干燥，然后裝柱，勻漿液和頂替液為PBS緩沖液，即得到DNA折紙生物色譜柱，本發明使用簡便、高效、準確性高，充分發揮藥物作用。

技術領域

本發明涉及色譜柱，特別是一種DNA折紙生物色譜柱的制備方法及其在藥物篩選中的應用。

背景技術

目前，應用于藥物篩選的模型主要包括：整體動物水平模型、組織器官水平模型和細胞、分子水平模型。

整體動物模型藥物篩選只能對有限的樣品進行篩選，并且在實驗動物身上復制出的病理模型十分有限，使用整體動物模型篩選新藥具有顯著的局限性、低效率和高成本等弊端。組織器官水平模型在一定程度上克服了整體動物模型的不足，但是仍然存在規模小、效率低、反應藥物作用有限等缺點。細胞、分子水平的藥物篩選模型是目前采用較多的一種方法，但是由于檢測方法局限，可供藥物篩選的檢測指標十分有限，且該篩選模型準確性不高（藥物到達細胞而非作用靶點）、篩選過程復雜（需要幾天甚至更長的時間）、樣品用量大（需要幾十至幾百毫克）。

2006年，Rothemund首次提出了一種全新的DNA自組裝方法——DNA折紙術（Origami），并在Nature雜志以封面論文發表。DNA折紙具有生物相容性好、空間可尋址性、無細胞毒性及形狀和尺寸可精確定義等優點，除此之外，DNA折紙術還具有的顯著特點有：1）組裝過程簡單；2）可精確組裝多維納米結構；3）可組裝的對象種類繁多；4）可用于研究的領域廣泛。

由于DNA折紙具有良好的生物相容性、尺寸均勻、形狀可控、表面容易修飾等優點，可以有效改善硅膠表面，使更多的受體或者化合物能夠通過DNA折紙鍵合到硅膠表面。但如何利用靶點（蛋白質、生物酶、膜受體、核受體及其他靶點化合物）與藥物之間的特異性反應，實現藥物篩選，并且對于了解藥物在生物體內的分布、代謝等情況以及設計開發具有高活性, 低毒性的藥物分子都具有重要意義，但至今未見有該技術的公開報導。

發明內容

針對上述情況，為克服現有技術之缺陷，本發明之目的就是提供一種DNA折紙生物色譜柱的制備方法及其在藥物篩選中的應用，可有效解決現有技術中藥物篩選準確性不高、過程復雜的問題。

本發明解決的技術方案是，本發明方法包括以下步驟：

1、活化硅膠及制備羧基化硅膠：

將硅膠置于體積濃度為20%的鹽酸中回流5-7 h，再用水洗至中性，在真空干燥箱中，于55-65℃下真空干燥12-18 h（過夜），成活化硅膠，將活化硅膠置于無水甲苯中，加入γ-氨丙基三乙氧基硅烷中，氮氣保護下，100-120℃回流22-26 h，用甲苯及乙醚分別洗滌3次，于真空干燥箱中55-65℃干燥12-18 h（過夜），成氨基化硅膠，將氨基化硅膠超聲分散于30 mL四氫呋喃中，加入與γ-氨丙基三乙氧基硅烷等摩爾比的丁二酸酐，室溫攪拌24 h，用無水乙醇洗滌3~5次，于真空干燥箱中55-65℃干燥12-18 h（過夜），成羧基化硅膠，所說的硅膠粒徑：5 μm，孔徑：100-300 ?（市售產品如：青島美高化工有限公司產品）；

2、DNA折紙組裝靶點：