DNA分子的鏈式擴增、組裝及載藥研究.pdf

1、一直以來，DNA都是分子生物學、生物化學、藥物分析等學科研究領域的明星分子。人們試圖通過努力多方位地認識DNA分子，以便更好地利用DNA分子來改造客觀世界。因此，精確地分析DNA并挖掘其潛在的生物學功能很有研究價值。本文試圖建立一種簡單靈敏的短鏈DNA擴增方法，并進一步將DNA分子優(yōu)異的生物學性能用于材料組裝和靶向藥物運載中。具體研究內(nèi)容如下:
　　(1)利用連接酶介導的聚合酶鏈式反應(PCR)技術建立短鏈DNA的分析方法。PCR

2、常用于臨床檢測病毒、細菌、細胞因子等的DNA或者RNA，但是通常只用于分析長鏈DNA序列，不能用于短鏈DNA的直接檢測。我們通過實驗設計了各自與靶物DNA一半互補的長度均為52個堿基的長鏈DNA作為檢測探針，在T4 DNA連接酶的作用下，這兩段探針能以短鏈靶物DNA為模板連成104個堿基的長鏈，再將長鏈用PCR擴增，就能實現(xiàn)對短鏈靶物DNA的間接放大檢測。借助DNA的特異性雜交作用以及PCR的擴增作用，這段只有16個堿基的短鏈DNA的檢

3、測限低至100 fM，線性范圍跨越5個數(shù)量級，而且這種方法的抗干擾能力強，即使在復雜生物介質(zhì)細胞裂解液中也能靈敏地分析靶物DNA。
　　(2)利用雜交鏈式反應(HCR)生成的長鏈DNA組裝金納米顆粒(AuNPs)。納米材料組裝體因其微米尺寸而呈現(xiàn)出一些優(yōu)于單體的光電性質(zhì)，成為了目前研究的熱點。雜交鏈式反應是一種新的DNA自組裝技術，它提供了一種合成長鏈DNA的簡單方法?；陔s交鏈式反應生成的長鏈DNA，本文建立了一種簡單的納米材料

4、的組裝方法，只需通過金納米顆粒與巰基DNA之間形成共價鍵，就能實現(xiàn)金納米顆粒沿長鏈DNA的組裝，其中長鏈DNA是通過雜交鏈式反應生成的。通過控制雜交鏈式反應的時間，可以得到長短不一的DNA產(chǎn)物，再與金納米顆粒作用后，生成各種長度的組裝體。研究發(fā)現(xiàn)，這種鏈狀的金納米顆粒組裝體能清晰地在暗場顯微鏡下成像，而單個金納米顆粒的散射信號非常微弱。這表明，組裝后材料的光散射性質(zhì)大大提高。
　　(3)金納米顆粒介導的DNA負載阿霉素(Dox)用

5、于癌癥的靶向治療。臨床癌癥治療中存在的主要問題有:藥物對正常組織的副作用大，藥物有效利用度低且耐受性差。因此建立有效的靶向給藥系統(tǒng)，克服以上不足，對癌癥的治療很有意義。葉酸是一種普遍研究的靶向配體，而對于一些不表達或者少量表達葉酸受體的癌細胞，尋找一些其他的靶向配體用于提高藥物的療效有必要。我們通過在金納米顆粒表面修飾上含有朊蛋白核酸適配子的DNA用于負載阿霉素，建立一種靶向治療母細胞瘤的給藥系統(tǒng)。借助于核酸適配子與神經(jīng)瘤母細胞的特異性

6、識別作用，導致DNA構型發(fā)生改變，在癌癥部位釋放出阿霉素，特異性地殺死癌細胞。細胞毒性實驗和細胞熒光成像實驗很好地驗證了這種針對母細胞瘤的給藥系統(tǒng)的有效性。
　　綜上所述，本文首先建立了一種簡單快速的鏈式擴增短鏈DNA的方法，然后再利用DNA特殊的生物學性質(zhì)結合金納米顆粒優(yōu)良生物相容性及光電性質(zhì)，將它們應用于納米材料組裝及靶向藥物運載領域。本研究的優(yōu)勢在于:一是利用了PCR技術間接實現(xiàn)對短鏈DNA的靈敏分析;二是利用雜交鏈式發(fā)應生