[發明專利]一種自組裝DNA水凝膠的制備方法及其應用

有效

• 申請號: 201710796421.3
• 申請日: 2017-09-06
• 公開（公告）號: CN107569448B
• 公開（公告）日: 2020-08-25
• 發明（設計）人: 畢賽;岳淑珍;齊洪杰;王宗花
• 申請（專利權）人: 青島大學
• 主分類號: A61K9/06
• 分類號: A61K9/06;A61K47/26;A61K31/704;A61P35/00
• 代理公司: 濟南圣達知識產權代理有限公司 37221
• 代理人: 董潔

1.一種自組裝DNA水凝膠的制備方法，其特征是，該制備方法包括以下步驟：

首先將三條DNA單鏈Y1、Y2、Y3進行退火處理，形成三叉結構Y-DNA；

然后將Y-DNA與三種DNA發夾HP1、HP2、HP3混合，基于Watson-Crick堿基互補配對原則，形成三叉-莖環中間體；

最后加入引發鏈，基于“toehold”介導的鏈取代反應，引發鏈與三叉-莖環中間體中的HP1的toehold區域互補雜交，引發鏈遷移進程，使HP1的發夾結構打開；

溶液中三叉-莖環中間體中的HP2的toehold區域與HP1打開后裸露的單鏈DNA序列互補雜交，引發鏈遷移進程，使HP2的發夾結構打開；

溶液中三叉-莖環中間體中的HP3的toehold區域與HP2打開后裸露的單鏈DNA序列互補雜交，引發鏈遷移進程，使HP3的發夾結構打開，從而形成由三個三叉-莖環相交聯的雜交體，同時將引發鏈取代下來釋放到溶液中引發新一輪反應，實現引發鏈的循環，此過程即為一個催化莖環組裝反應；

同理，經過一系列的催化莖環組裝反應，最終使三叉-莖環中間體交聯形成大的支化結構，生成DNA水凝膠；

所述Y1如SEQ ID NO：1所示，Y2如SEQ ID NO：2所示，Y3如SEQ ID NO：3所示，HP1如SEQID NO：4所示，HP2如SEQ ID NO：5所示，HP3如SEQ ID NO：6所示，引發鏈如SEQ ID NO：7所示。

2.如權利要求1所述的自組裝DNA水凝膠的制備方法，其特征是：三叉結構Y-DNA的制備包括以下步驟：將等體積相同濃度的三條DNA單鏈Y1、Y2、Y3混合進行退火處理。

3.如權利要求2所述的自組裝DNA水凝膠的制備方法，其特征是：退火條件為：將樣品加熱至95 ^oC 5 min，隨即以0.1 ^oC/s冷卻至25 ^oC，25 ^oC下繼續穩定2 h，形成結構穩定的Y-DNA。

4.如權利要求1所述的自組裝DNA水凝膠的制備方法，其特征是：三叉-莖環中間體的制備包括以下步驟：首先將HP1、HP2、HP3分別用TE緩沖液稀釋，然后將HP1、HP2、HP3分別進行退火處理，最后將三叉結構Y-DNA與退火后的HP1、HP2、HP3混合反應，制備得到三叉-莖環中間體。

5.如權利要求4所述的自組裝DNA水凝膠的制備方法，其特征是：退火條件為：將發夾DNA溶液加熱至95 ^oC 5 min，隨即以0.1 ^oC/s冷卻至25 ^oC，25 ^oC下繼續穩定2 h。

6.如權利要求4所述的自組裝DNA水凝膠的制備方法，其特征是：TE緩沖液的組成為：10mMTris-HCl，1 mM EDTA-2Na，12.5 mM MgCl₂，pH = 8.0。

7.如權利要求4所述的自組裝DNA水凝膠的制備方法，其特征是：三叉結構Y-DNA與退火后的HP1、HP2、HP3的濃度比為1：1：1：1。

8.如權利要求4所述的自組裝DNA水凝膠的制備方法，其特征是：混合反應的條件為：25^oC反應2.5h。

9.如權利要求1所述的自組裝DNA水凝膠的制備方法，其特征是：DNA水凝膠的制備包括以下步驟：將三叉-莖環中間體和引發鏈混合反應制備得到DNA水凝膠。

10.如權利要求9所述的自組裝DNA水凝膠的制備方法，其特征是：三叉-莖環中間體和引發鏈的濃度比為100：1。

11.如權利要求9所述的自組裝DNA水凝膠的制備方法，其特征是：混合反應的條件為：25 ^oC反應3 h。