[發(fā)明專利]DNA折紙結(jié)構(gòu)、其閉合和釋放方法及作為藥物載送系統(tǒng)應(yīng)用

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010916613.5
• 申請日: 2020-09-03
• 公開（公告）號: CN112143727A
• 公開（公告）日: 2020-12-29
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 潘林強(qiáng);廖康超;徐飛
• 申請（專利權(quán)）人: 華中科技大學(xué)
• 主分類號: C12N15/11
• 分類號: C12N15/11;C12N15/10;A61K9/51;A61K47/26;A61K47/02
• 代理公司: 華中科技大學(xué)專利中心 42201
• 代理人: 孫楊柳;李智

1.一種基于納米金控制開合的DNA折紙結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述DNA折紙結(jié)構(gòu)為DNA四面體折紙結(jié)構(gòu)，所述DNA四面體折紙結(jié)構(gòu)含有三個(gè)邊三角形折紙和一個(gè)中心三角形折紙，所述中心三角形折紙的三條邊分別與三個(gè)邊三角形折紙連接；

所述中心三角形折紙和邊三角形折紙的骨架鏈均為M13噬菌體的環(huán)狀單螺旋DNA鏈；所述中心三角形折紙和邊三角形折紙通過各自內(nèi)部訂書釘鏈與各自骨架鏈進(jìn)行堿基互補(bǔ)配對而咬合，以形成鏤空的三角形折紙結(jié)構(gòu)；所述中心三角形折紙通過連接訂書釘鏈與邊三角形折紙的連接訂書釘鏈互補(bǔ)配對，以使中心三角形折紙與邊三角形折紙連接；

所述中心三角形折紙和邊三角形折紙通過鏤空內(nèi)邊的捕獲鏈來捕獲納米金顆粒，所述捕獲鏈為SEQ ID NO:1、SEQ ID NO:2和SEQ ID NO:3，所述納米金顆粒通過巰基化在表面生成的單鏈脫氧核苷酸序列能與捕獲鏈進(jìn)行堿基互補(bǔ)配對，與所述納米金顆粒連接的單鏈脫氧核苷酸序列為SEQ ID NO:4；所述邊三角形折紙通過所述納米金顆粒的牽引而與中心三角形折紙形成立體的四面體折紙結(jié)構(gòu)。

2.如權(quán)利要求1所述的基于納米金控制開合的DNA折紙結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述中心三角形折紙和邊三角形折紙的鏤空結(jié)構(gòu)均為三角形。

3.如權(quán)利要求1或2所述的基于納米金控制開合的DNA折紙結(jié)構(gòu)的閉合方法，其特征在于，包括以下步驟：

(1)將所述中心三角形折紙的內(nèi)部訂書釘鏈、中心三角形折紙的連接訂書釘鏈、中心三角形折紙的捕獲鏈以及M13噬菌體的環(huán)狀單螺旋DNA鏈混合，然后進(jìn)行退火，使所述M13噬菌體的環(huán)狀單螺旋DNA鏈作為骨架鏈與所述中心三角形折紙的內(nèi)部訂書釘鏈、中心三角形折紙的連接訂書釘鏈和中心三角形折紙的捕獲鏈形成中心三角形折紙；

(2)將步驟(1)得到的中心三角形折紙與在表面生成了單鏈脫氧核苷酸序列的納米金顆粒進(jìn)行混合，反應(yīng)后，得到中心三角形折紙捕獲納米金顆粒的結(jié)構(gòu)；

(3)將所述邊三角形折紙的內(nèi)部訂書釘鏈、邊三角形折紙的連接訂書釘鏈、邊三角形折紙的捕獲鏈、M13噬菌體的環(huán)狀單螺旋DNA鏈以及過量的上鎖鏈混合，所述上鎖鏈的序列為SEQ ID NO:5，然后進(jìn)行退火，使所述M13噬菌體的環(huán)狀單螺旋DNA鏈作為骨架鏈與所述邊三角形折紙的內(nèi)部訂書釘鏈、邊三角形折紙的連接訂書釘鏈和邊三角形折紙的捕獲鏈形成邊三角形折紙，所述過量的上鎖鏈能與所述捕獲鏈堿基互補(bǔ)配對而使納米金顆粒不能與捕獲鏈結(jié)合，得到上鎖的邊三角形折紙；

將該上鎖的邊三角形折紙與步驟(2)得到的中心三角形折紙捕獲納米金顆粒的結(jié)構(gòu)進(jìn)行混合并反應(yīng)，使中心三角形折紙的連接訂書釘鏈與邊三角形折紙的連接訂書釘鏈連接；

(4)將步驟(3)得到的產(chǎn)物與解鎖鏈混合，所述解鎖鏈的序列為SEQ ID NO:6，所述解鎖鏈將上鎖的邊三角形折紙上的上鎖鏈置換下來，使得納米金顆粒與邊三角形折紙上的捕獲鏈連接，得到由納米金顆粒牽引邊三角形折紙而形成立體的四面體折紙結(jié)構(gòu)。

4.如權(quán)利要求1或2所述的基于納米金控制開合的DNA折紙結(jié)構(gòu)的閉合方法，其特征在于，包括以下步驟：

(1)將所述中心三角形折紙的內(nèi)部訂書釘鏈、中心三角形折紙的連接訂書釘鏈、中心三角形折紙的捕獲鏈以及M13噬菌體的環(huán)狀單螺旋DNA鏈混合，然后進(jìn)行退火，使所述M13噬菌體的環(huán)狀單螺旋DNA鏈作為骨架鏈與所述中心三角形折紙的內(nèi)部訂書釘鏈、中心三角形折紙的連接訂書釘鏈和中心三角形折紙的捕獲鏈形成中心三角形折紙；

將所述邊三角形折紙的內(nèi)部訂書釘鏈、邊三角形折紙的連接訂書釘鏈、邊三角形折紙的捕獲鏈以及M13噬菌體的環(huán)狀單螺旋DNA鏈混合，然后進(jìn)行退火，使所述M13噬菌體的環(huán)狀單螺旋DNA鏈作為骨架鏈與所述邊三角形折紙的內(nèi)部訂書釘鏈、邊三角形折紙的連接訂書釘鏈和邊三角形折紙的捕獲鏈形成邊三角形折紙；

(2)將步驟(1)得到的中心三角形折紙和邊三角形折紙混合，反應(yīng)得到平面四聚體折紙結(jié)構(gòu)；

(3)將步驟(2)得到的平面四聚體折紙結(jié)構(gòu)與在表面生成了單鏈脫氧核苷酸序列的納米金顆粒進(jìn)行混合，反應(yīng)后，使中心三角形折紙和邊三角形折紙的捕獲鏈捕獲納米金顆粒，得到由納米金顆粒牽引中心三角形折紙和邊三角形折紙而形成立體的四面體折紙結(jié)構(gòu)。