一种具有高载药效果的DNA纳米药物载体、制备方法及应用与流程

文档序号:15377391发布日期:2018-09-07 23:37阅读:1576来源:国知局

本发明属于生物医药技术领域,特别涉及一种具有高载药效果的dna纳米药物载体、制备方法及应用。



背景技术:

近年来,dna纳米技术已经成为国内外研究的热门领域,在《自然》、《科学》等国际顶级期刊上也已有上百篇关于dna纳米技术的文章发表。dna不仅仅是生命的密码,它还是制造纳米级构件和设备的通用元件。通过现代生物技术,根据简单的核酸碱基配对法则,可以人工定向合成dna分子链,这为dna的应用开辟了广阔的新天地,而不仅限于自然界中生物进化的领域。利用结构dna纳米技术,通过dna分子卓越的自组装和识别能力实现精确的纳米构架,可以制造快速、敏感和特异性高的纳米芯片,可以制备对肿瘤细胞定位更加准确、能够有效提高药物输送的dna纳米药物载体,还可以研制纳米机器人。因此,越来越多的研究中dna往往被看作是一种非生物的材料而不是在活细胞中那样作为遗传信息的载体。

dna纳米药物载体是一类很有前景的肿瘤治疗工具,它能够运输药物小分子、肽段、蛋白和核算等多种抗肿瘤物质,对肿瘤细胞定位更加准确,细胞摄入更主动,能够有效提高药物输送,减少副作用。目前,构建dna纳米药物载体通常分为dna折纸术和dna模块组装两种方法。dna折纸技术就是利用dna分子本身的结构与其分子之间的特异性结合把dna像“纸”一样折成各种2d与3d结构,但dna折纸术构建的纳米药物载体形态尺寸均一,复杂程度高,所需dna短链数量多,合成费用高。dna模块组装将目标结构分解成更小的结构单元,利用每个结构单元预先设计的粘性末端,将各个单元连接起来,进而形成完整的dna纳米药物载体,但存在形态及尺寸可控性差,dna纳米药物载体均一度不好,甚至纳米药物载体的长度甚至超过了细胞的大小,无法用作药物载体的问题。为此,本申请研究了一种制备形态及尺寸均一,提高载药效率的dna纳米药物载体的方法。



技术实现要素:

本发明合成dna纳米药物载体步骤简洁、成本低、形态及尺寸均一,能有效提高载药效果。

本发明提供了一种具有高载药效果的dna纳米药物载体,所述dna纳米药物载体是由seqidno.1、seqidno.2所示的两条dna链制备而成,或者由seqidno.3、seqidno.4所示的两条dna链制备而成,或者由seqidno.5、seqidno.6所示的两条dna链制备而成。

一种上述的具有高载药效果的dna纳米药物载体的制备方法,包括以下步骤:

s1,准备以下成对的dna链,备用:

staple1:5’-aatcggaaatccgttcttatcaacgcaagcggacgagtgctg-3’,

staple2:5’-cgcttgcgttcagcactcgtcatttccgattgataagaacgg-3’;

或者,staple3:5’-gtttacttagggatggtacgaactcaacgcac-3’,

staple4:5’-agttcgtagtgcgttgaagtaaacccatccct-3’;

或者,staple5:5’-aatcggaaatccgttcttatcaacgcaagcggacgagtgctg-3’,

staple6:5’-gcttgcgttcagcactcgtcctttccgattgataagaacgga-3’;

配制1×tea缓冲液,且1×tea缓冲液中含30mmol/l的mg2+、20mmol/l的tris、2mmol/l的edta,ph7.6,溶剂为超纯水;

s2,将s1中其中一对的两条dna链取等物质的量加入s1中配制的1×tea缓冲液中进行反应,两条dna链的浓度均为20μmol/l,反应条件为:95℃降至室温,降温速度为0.1℃/min,4℃保存,得具有高载药效果的dna纳米药物载体。

一种上述的具有高载药效果的dna纳米药物载体在携带抗肿瘤药物中的应用。

与现有技术相比,本发明的有益效果:

本发明提供的具有高载药效果的dna纳米药物载体具有三种合成方法,且都呈管状,所需dna链种类少,仅需两条单链,提高了序列重用度,且合成步骤简洁易操作、成本低,形成的管状dna纳米药物载体形态及尺寸均一,能有效提高载药效果,具备在后续研究和临床大规模应用的前景。

附图说明

图1为本发明实施例1中staple1和staple2对应区域互补配对图;

图2为本发明实施例1中高载药效果dna纳米药物载体的逐级微观图;

图3为本发明实施例1高载药效果dna纳米药物载体的原子力显微镜图;

图4为本发明实施例2高载药效果dna纳米药物载体的原子力显微镜图;

图5为本发明实施例3高载药效果dna纳米药物载体的原子力显微镜图。

具体实施方式

下面结合附图1-5对本发明的一个具体实施方式进行详细描述,但应当理解本发明的保护范围并不受具体实施方式的限制,实施例中涉及的试剂均能通过公共渠道获得。

实施例1

一种具有高载药效果的dna纳米药物载体,dna纳米药物载体是由seqidno.1、seqidno.2所示的两条dna链制备而成,或者由seqidno.3、seqidno.4所示的两条dna链制备而成,或者由seqidno.5、seqidno.6所示的两条dna链制备而成。

一种上述的具有高载药效果的dna纳米药物载体的制备方法,包括以下步骤:

s1,准备以下成对的dna链(本发明涉及的dna序列均由上海生工生物技术公司合成),备用:

staple1:5’-aatcggaaatccgttcttatcaacgcaagcggacgagtgctg-3’,如seqidno.1所示,

staple2:5’-cgcttgcgttcagcactcgtcatttccgattgataagaacgg-3’,如seqidno.2所示;

配制1×tea缓冲液,且1×tea缓冲液中含30mmol/l的mg2+、20mmol/l的tris、2mmol/l的edta,ph7.6,溶剂为超纯水;

s2,将s1中两条dna链取等物质的量加入s1中配制的1×tea缓冲液中进行反应,两条dna链的浓度均为20μmol/l,反应条件为:95℃降至室温,降温速度为0.1℃/min,4℃保存,得具有高载药效果的dna纳米药物载体。该dna纳米药物载体可用于携带抗肿瘤药物。

如图1-图2所示,为本发明微观反应过程图,每条单链含有42个核苷酸,staple1(即为s1)和staple2(即为vs1)均呈横放的“u”形状态,staple1划分为a、b、c、d四个区域,分别由10个、11个、10个、11个核苷酸组成;staple2划分为a’、b’、c’、d’四个区域,分别由10个、11个、10个、11个核苷酸组成,两个单链模块之间对应区域通过碱基互补配对规则结合,并形成dna双螺旋结构。

为观察本发明制备的具有高载药效果的dna纳米药物载体结构,做了原子力显微镜表征:将3μl反应产物滴到刚切割的云母表面上,保持2分钟进行吸附;缓冲液中的mg2+充当胶水离子使带负电荷的dna结合在带负电的云母表面;然后将两份20μl1×tae缓冲液分别加入到云母和原子力显微镜尖端,调整参数后获得原子力显微镜扫描图像。图3为实施例1合成的管状dna纳米药物载体在530nm标尺长度下的原子力显微镜扫描图。

实施例2

实施例2与实施例1的唯一区别去两条dna链替换为:

staple3:5’-gtttacttagggatggtacgaactcaacgcac-3’,如seqidno.3所示,

staple4:5’-agttcgtagtgcgttgaagtaaacccatccct-3’,如seqidno.4所示;

其余制备步骤和原子力显微镜表征方式均与实施例1相同。图4为实施例2合成的管状dna纳米药物载体在1.0μm标尺长度下的原子力显微镜扫描图。

实施例3

实施例3与实施例1的唯一区别去两条dna链替换为:

staple5:5’-aatcggaaatccgttcttatcaacgcaagcggacgagtgctg-3’,如seqidno.5所示,

staple6:5’-gcttgcgttcagcactcgtcctttccgattgataagaacgga-3’,如seqidno.6所示;

其余制备步骤和原子力显微镜表征方式均与实施例1相同。图5为实施例3合成的管状dna纳米药物载体的原子力显微镜扫描图。

需要说明的是,本发明权利要求书中采用的步骤方法与上述实施例相同,为了防止赘述,本发明的描述了优选的实施例,但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念,则可对这些实施例做出另外的变更和修改。所以,所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。

显然,本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样,倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内,则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

序列表

<120>一种具有高载药效果的dna纳米药物载体、制备方法及应用

<160>6

<170>siposequencelisting1.0

<210>1

<211>42

<212>dna

<213>人工序列

<400>1

aatcggaaatccgttcttatcaacgcaagcggacgagtgctg42

<210>2

<211>42

<212>dna

<213>人工序列

<400>2

cgcttgcgttcagcactcgtcatttccgattgataagaacgg42

<210>3

<211>32

<212>dna

<213>人工序列

<400>3

gtttacttagggatggtacgaactcaacgcac32

<210>4

<211>32

<212>dna

<213>人工序列

<400>4

agttcgtagtgcgttgaagtaaacccatccct32

<210>5

<211>42

<212>dna

<213>人工序列

<400>5

aatcggaaatccgttcttatcaacgcaagcggacgagtgctg42

<210>6

<211>42

<212>dna

<213>人工序列

<400>6

gcttgcgttcagcactcgtcctttccgattgataagaacgga42

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