[發明專利]一種功能化DNA水凝膠、其制備方法及應用

有效

• 申請號: 202011442361.3
• 申請日: 2020-12-08
• 公開（公告）號: CN112661987B
• 公開（公告）日: 2023-08-22
• 發明（設計）人: 甘明哲;吳丹;崔金輝
• 申請（專利權）人: 中國科學院蘇州納米技術與納米仿生研究所
• 主分類號: C08J3/24
• 分類號: C08J3/24;C08J3/075;C08L71/02;C08K5/18;C12N15/63
• 代理公司: 南京利豐知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 32256
• 代理人: 王茹;王鋒

1.一種功能化DNA水凝膠，其特征在于，所述功能化DNA水凝膠是由含馬來酰亞胺基的高分子化合物、含巰基的高分子化合物、多巴胺和巰基修飾的DNA經交聯反應制得的；

所述交聯反應在室溫下進行；

所述交聯反應包括加成反應和聚合反應；

含馬來酰亞胺基的高分子化合物中的C-C雙鍵與巰基發生所述加成反應；

將所述含馬來酰亞胺基的高分子化合物、所述含巰基的高分子化合物和多巴胺作為聚合單體，多巴胺中的氨基與所述含馬來酰亞胺基的高分子化合物及所述含巰基的高分子化合物中的C-O雙鍵發生N-酰化反應；巰基之間發生反應形成二硫鍵；

其中，所述含馬來酰亞胺基的高分子化合物包括四臂聚乙二醇馬來酰亞胺；

所述含巰基的高分子化合物包括四臂聚乙二醇巰基；

所述四臂聚乙二醇馬來酰亞胺的平均數均分子量為1000~20000g/mol；

所述四臂聚乙二醇巰基的平均分子量為1000~20000g/mol。

2.根據權利要求1所述的功能化DNA水凝膠，其特征在于：在0.1~5Hz頻率范圍內，所述功能化DNA水凝膠的彈性模量為300~1200Pa。

3.一種如權利要求1或2所述的功能化DNA水凝膠的制備方法，其特征在于包括：

使包含含馬來酰亞胺基的高分子化合物、含巰基的高分子化合物、多巴胺和巰基修飾的DNA的均勻混合體系于室溫進行交聯反應，獲得功能化DNA水凝膠。

4.根據權利要求3所述的制備方法，其特征在于：所述交聯反應包括加成反應和聚合反應；和/或，所述交聯反應的時間為1s~12h。

5.根據權利要求3所述的制備方法，其特征在于：所述交聯反應的時間在60s以下。

6.根據權利要求3所述的制備方法，其特征在于：所述含馬來酰亞胺基的高分子化合物的pH值為3.5~7.5。

7.根據權利要求3所述的制備方法，其特征在于：所述均勻混合體系中含巰基的高分子化合物的濃度為0.1~30wt%。

8.根據權利要求3所述的制備方法，其特征在于：所述含巰基的高分子化合物的pH值為3.5~7.5。

9.根據權利要求3所述的制備方法，其特征在于：所述均勻混合體系中巰基修飾的DNA的濃度為5~50ng/μL。

10.根據權利要求3所述的制備方法，其特征在于：所述均勻混合體系中多巴胺的濃度為4~6wt%。

11.權利要求1或2所述的功能化DNA水凝膠于非治療目的的無細胞蛋白表達領域中的用途。

12.一種合成蛋白質的方法，其特征在于：包括

提供如權利要求1或2所述的功能化DNA水凝膠；

采用所述功能化DNA水凝膠合成蛋白質。

13.根據權利要求12所述的方法，其特征在于：具體包括將細胞提取物、能量緩沖液與水凝膠按照體積比為（10~100）：（10~100）：（1~50）進行混合，并將所獲混合液于0~37℃、轉速為0~2000rpm的條件下震蕩0.5~48h，得到含有表達蛋白的溶液，進而合成蛋白質。

14.根據權利要求13所述的方法，其特征在于：所述細胞提取物來源于原核細胞或真核細胞。

15.根據權利要求13所述的方法，其特征在于：所述能量緩沖液包括氨基酸混合液、反應緩沖液和能量補充液。