【摘 要】
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脱氧核糖核酸（DNA）不仅能作为自然界中生物的遗传信息,近几十年来还作为一种新型的材料用于构建各种二维、三维的纳米结构。具有可编程性、可预测性、可寻址性等优点。DNA纳米材料近年的发展不仅仅局限于早年间结构的设计与合成,而是积极地向各个领域应用,与其他领域结合以另一种视角解决科学问题。DNA纳米技术与分子筛领域结合的相关工作较少,有少量将DNA纳米结构作为DNA分子筛的研究。DNA由于其良好的生物
【机 构】
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中国科学院大学(中国科学院上海应用物理研究所)
【出 处】
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中国科学院大学(中国科学院上海应用物理研究所)
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脱氧核糖核酸（DNA）不仅能作为自然界中生物的遗传信息,近几十年来还作为一种新型的材料用于构建各种二维、三维的纳米结构。具有可编程性、可预测性、可寻址性等优点。DNA纳米材料近年的发展不仅仅局限于早年间结构的设计与合成,而是积极地向各个领域应用,与其他领域结合以另一种视角解决科学问题。DNA纳米技术与分子筛领域结合的相关工作较少,有少量将DNA纳米结构作为DNA分子筛的研究。DNA由于其良好的生物相容性,可以应用于生物体内,因此DNA分子筛有望在细胞内筛选目标客体分子。然而,DNA分子筛分选物质仅仅依靠客体分子与分子筛孔道的形状与尺寸的匹配性。但是生物环境中的成分却很复杂,需要被分离的物质之间不仅仅有尺寸的差异,还有带电性、疏水性、基团等方面的差异。因此本文打算拓展DNA分子筛分选客体分子所依靠的作用方式。框架核酸是DNA纳米材料中的一类三维结构,其可实现纳米物质的定点组织,作为研究的平台或获得新的性质。因此本文利用两亲性框架核酸构建新型DNA分子筛,利用疏水相互作用来分选分子。具体内容如下:（一）利用两亲性DNA分子构建两亲性框架核酸分子笼。此框架核酸八个顶点的疏水链在水相环境中汇集于分子笼内部,形成局部疏水环境,将其称作Cube-D2,用原子力显微镜、高效液相色谱和聚丙烯酰胺凝胶电泳等进行表征。接着通过琼脂糖凝胶电泳和过NAP-5柱子等实验,验证Cube-D2能够吸附疏水性小分子物质Cy3,如同分子筛的孔道一般具有吸附物质的能力。（二）利用两亲性分子笼对疏水小分子的吸附功能,探索了将Cube-D2作为一种新型分子筛的可能性。用Cube-D2吸附修饰了不同基团的同种荧光染料,发现其对不同染料有不同的吸附效果,具有选择性。通过以上工作,初步地构建了能够通过疏水相互作用来筛选分子的新型DNA分子筛。既拓展了DNA纳米材料新的应用方向,也拓展了纳米分子筛的类型,对两个领域都具有重要意义。
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