[發明專利]一種訂書釘核酸、DNA納米機器人及其制備方法和應用

有效

• 申請號: 202110221142.0
• 申請日: 2021-02-26
• 公開（公告）號: CN113004362B
• 公開（公告）日: 2023-08-15
• 發明（設計）人: 鄭裕基;蔡玉臻;耿鑫然;江騰
• 申請（專利權）人: 南方科技大學
• 主分類號: C12N15/11
• 分類號: C12N15/11;C07H21/04;C07H1/00;A61K47/26;A61K47/54
• 代理公司: 北京品源專利代理有限公司 11332
• 代理人: 潘登

本發明提供一種訂書釘核酸、DNA納米機器人及其制備方法和應用，所述訂書釘核酸包含具有SEQ?ID?No.1～138任一項所示的核苷酸序列；所述DNA納米機器人的制備原料包括所述訂書釘核酸的組合、支架鏈核酸溶液和緩沖液；在制備精度上，所述DNA納米機器人可以達到50nm左右，成型一致性好，具有巨大的加工優勢；且所述DNA納米機器人還具有制備方法簡單、生物相容性好的優勢，可大批量生產，在醫學材料和醫療器械領域具有較廣闊的應用前景。

技術領域

本發明屬于納米材料技術領域，具體涉及一種訂書釘核酸、DNA納米機器人及其制備方法和應用。

背景技術

DNA作為一種天然材料，由DNA制備的納米結構可以利用DNA雜交(例如，金屬納米顆粒或生物組分)對其進行功能化。此外，與無機納米結構相比，DNA納米結構顯示出更佳的生物相容性和生物降解性，在體內外的細胞毒性大大降低，DNA納米結構實現靶向分子功能化后，已經證明具有有效的細胞內化以及識別特定分子和觸發細胞膜上受體調控細胞通路的能力。基于不同尺寸設計和定制的功能化策略，DNA納米結構在催化、生物傳感、生物成像和藥物遞送與治療等領域發揮了不可或缺的作用。

納米機器人在醫療器械領域有巨大的應用潛力由于他們能進入狹小空間且能積極靶向特定的目標腫瘤細胞，腫瘤微環境中含有多種生物物質屏障，如細胞外基質和壓力驅動逆流；這些因素可以顯著影響載藥納米顆粒的生物分布及穿過腫瘤。腫瘤細胞遠離血管，納米載藥所面臨的問題是依賴于自由擴散的納米粒子通過生物動力學和細胞靶向部分往往無法到達腫瘤細胞所在的深度。而目前納米機器人的相關工作一直在探索藥物輸送的可能性，目標是開發一種納米尺度，可低成本大規模制造，在生物體內可精準靶向傳遞藥物的納米機器人。

目前，用于微納機器人制備的方法有紫外光刻，激光直寫，化學合成和生物合成，在現有研究中，制備微納米機器人的技術主要采用的是紫外光刻技術，激光直寫技術，化學合成方法和生物合成方法。CN111705299A公開了一種納米機器人的制備方法，會先在基板表面涂覆武德合金薄膜，并將武德合金薄膜刻蝕成凸起。然后會在凸起表面鍍覆蓋凸起的磁性薄膜，此時磁性薄膜中形成有對應凸起的腔體，該腔體可以用于載藥；之后會加熱武德合金材質的凸起，以將磁性薄膜與基板分離，最后切割磁性薄膜即可制成納米機器人。通過鍍膜設備在基板表面鍍磁性薄膜的速度非常快，可以有效降低納米機器人的制作成本；且通過鍍膜設備制備的磁性薄膜的厚度通常較為均勻，構成磁性薄膜的各個組分之間也會充分的混合，磁性薄膜本身的致密性也會顯著提高。但是此方法制備的微納機器人對其尺寸大小有限制，能制備的微納米機器人尺寸均在2微米以上，且只能制備出二維形狀的機器人，無法制備三維復雜結構的機器人。

CN102431966A公開了一種管狀多孔微米馬達及其制備方法和應用，該發明多孔微米馬達的制備步驟為：陽極氧化制備表面具有納米孔陣列的氧化鋁膜；在陽極氧化鋁膜上沉積具有預應力梯度多層薄膜；對多層薄膜進行圖形化處理；選擇性地腐蝕多層薄膜下的多孔陽極氧化鋁，多層薄膜自卷曲成為管壁具有納米孔洞的微米管；將多孔微米管轉移到溶液中，成為微米馬達；這種特殊結構的多孔微米馬達具有大的表面積、更高的催化效率以及更快的運動速度；利用磁場可以對微米馬達的運動方向進行控制以用于微納級別物體的輸運。這種高速運動微米馬達在藥物輸運、生物探測和分離、單細胞分析等方面具有巨大的應用前景。但是該技術采用的是光子聚合的原理，在制備精度上易受到光衍射的影響，其精度相對較差，由于制備工程相對緩慢，受機器設備的工作性能影響巨大，制作成本較高，難以產業化。