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聚多肽-DNA水凝胶及其制备方法技术

技术编号:10212007 阅读:373 留言:0更新日期:2014-07-12 19:01
本发明专利技术提供了聚多肽-DNA水凝胶及其制备方法,其中,该聚多肽-DNA水凝胶包括:多肽,所述多肽上共价结合有单链DNA分子;双链DNA分子,其中,所述双链DNA分子具有两个粘性末端;其中,所述粘性末端与所述单链DNA分子互补;所述多肽通过所述双链DNA分子的粘性末端和所述单链DNA分子的互补形成交联结构。本发明专利技术的聚多肽DNA水凝胶机械强度可调节,生物相容性良好,具有可逆的热响应性和特异性的酶响应性。

【技术实现步骤摘要】
聚多肽-DNA水凝胶及其制备方法
本专利技术属于生物医学领域,具体地涉及聚多肽-DNA水凝胶及其制备方法。
技术介绍
水凝胶是一类含有亲水基团,能被水溶胀并保持其完整三维网络结构的聚合物。它在水中能够吸收大量的水分显著溶胀,并在显著溶胀之后能够继续保持其原有结构而不被溶解,它能够感知外界刺激的微小变化,如温度、pH值、离子强度、电场、磁场等,并能够对外界刺激产生响应。由于水凝胶的结构与为细胞提供生物环境的细胞外基质十分相似,因而,水凝胶在生物医学领域有广泛的应用前景。然而,制备具有良好的生物相容性和合适的机械强度的水凝胶,仍是组织工程领域的一大挑战。因而,目前关于水凝胶的研究仍有待深入。
技术实现思路
本专利技术旨在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此,本专利技术的一个目的在于提出一种生物相容性良好,可调节机械强度,且具有多重响应性的聚多肽-DNA水凝胶。在本专利技术的一个方面,本专利技术提供了一种聚多肽-DNA水凝胶。根据本专利技术的实施例,该聚多肽-DNA水凝胶包括:多肽,所述多肽上共价结合有单链DNA分子;双链DNA分子,其中,所述双链DNA分子具有两个粘性末端,其中,所述粘性末端与所述单链DNA分子互补,所述多肽通过所述双链DNA分子的粘性末端和所述单链DNA分子的互补形成交联结构。专利技术人发现,本专利技术的聚多肽-DNA水凝胶生物相容性良好,机械强度可调节,且具有多重响应性,能够有效用于细胞培养、药物释放等生物医学领域。根据本专利技术的实施例,上述聚多肽-DNA水凝胶还具有以下附加技术特征:根据本专利技术的实施例,所述双链DNA分子的两个粘性末端具有相同的核苷酸序列。 根据本专利技术的实施例,所述双链DNA分子的两个粘性末端的长度与所述单链DNA分子的长度相同。根据本专利技术的实施例,所述双链DNA分子的两个粘性末端的长度分别独立地为8~12nt。由此,有利于聚多肽-DNA水凝胶的形成,且形成的聚多肽-DNA水凝胶的机械强度良好,另外,通过调节双链DNA分子的两个粘性末端的长度,能够形成具有不同机械强度的聚多肽-DNA水凝胶。根据本专利技术的实施例,所述多肽具有如SEQ ID NO:12所示的氨基酸序列。根据本专利技术的实施例,所述单链DNA分子具有如SEQ ID NO:1所不的核苷酸序列。根据本专利技术的实施例,所述双链DNA分子具有第一链和第二链,其中,所述第一链和所述第二链满足下列条件之一:所述第一链具有SEQ ID NO:2所示的序列,所述第二链具有SEQ ID NO:3所示的序列;所述第一链具有SEQ ID NO:4所示的序列,所述第二链具有SEQ ID NO:5所示的序列;所述第一链具有SEQ ID NO:6所示的序列,所述第二链具有SEQ ID NO:7所示的序列;所述第一链具有SEQ ID NO:8所示的序列,所述第二链具有SEQID NO:9所示的序列;所述第一链具有SEQ ID NO: 10所示的序列,所述第二链具有SEQ IDNO:11所示的序列。根据本专利技术的实施例,每个所述多肽上结合有多个单链DNA分子。由此,有利于提高聚多肽-DNA水凝胶的稳定性和机械强度。根据本专利技术的实施例,每个所述多肽上结合有至少4个所述单链DNA分子。由此,聚多肽-DNA水凝胶的稳定性和机械强度较好。根据本专利技术的实施例,所述双链DNA分子与所述单链DNA分子的摩尔比为0.6~1.2:1。由此,聚多肽-DNA水凝胶的机械强度较好。根据本专利技术的实施例,所述多肽与所述单链DNA分子形成具有下列化学式所示的结构:本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种聚多肽‑DNA水凝胶,其特征在于,包括:多肽,所述多肽上共价结合有单链DNA分子;双链DNA分子,其中,所述双链DNA分子具有两个粘性末端;其中,所述粘性末端与所述单链DNA分子互补;所述多肽通过所述双链DNA分子的粘性末端和所述单链DNA分子的互补形成交联结构。

【技术特征摘要】
1.一种聚多肽-DNA水凝胶,其特征在于,包括: 多肽,所述多肽上共价结合有单链DNA分子; 双链DNA分子,其中,所述双链DNA分子具有两个粘性末端; 其中,所述粘性末端与所述单链DNA分子互补; 所述多肽通过所述双链DNA分子的粘性末端和所述单链DNA分子的互补形成交联结构。2.根据权利要求1所述的聚多肽-DNA水凝胶,其特征在于,所述双链DNA分子的两个粘性末端具有相同的核苷酸序列, 任选地,所述双链DNA分子的两个粘性末端的长度与所述单链DNA分子的长度相同, 任选地,所述双链DNA分子的两个粘性末端的长度分别独立地为8~12nt。3.根据权利要求1所述的聚多肽-DNA水凝胶,其特征在于,所述多肽具有如SEQIDNO: 12所示的氨基酸序列, 任选地,所述单链DNA分子具有如SEQ ID NO:1所示的核苷酸序列, 任选地,所述双链DNA分子具有第一链和第二链,其中,所述第一链和所述第二链满足下列条件之一: 所述第一链具有SEQ ID NO:2所示的序列,所述第二链具有SEQ ID NO:3所示的序列; 所述第一链具有SEQ ID NO:4所示的序列,所述第二链具有SEQ ID NO:5所示的序列; 所述第一链具有SEQ ID NO:6所示的序列,所述第二链具有SEQ ID NO:7所示的序列; 所述第一链具有SEQ ID NO:8所示的序列,所述第二链具有SEQ ID NO:9所示的序列; 或所述第一链具有SEQ ID NO: 10所示的序列,所述第二链具有SEQ ID NO:11所示的 序列。4.根据权利要求1所述的聚多肽-DNA水凝胶,其特征在于,每个所述多肽上结合有多个所述单链DNA分子, 优选地,每个所述多肽上结合有 至少4个所述单链DNA分子。5.根据权利要求1所述的聚多肽-DNA水凝胶,其特征在于,所述双链DNA分子与所述单链DNA分子的摩尔比为0.6~1.2:1。6.根据权利要求1所述的聚多肽-DNA水凝胶,其特征在于,所述多肽具有下列化学式所示的结构: 7.一种制备权利要求1~6任一项所述聚多肽-DNA水凝胶的方法,其特征在于,包括: 提供多肽和双链DNA分子,其中,所述多肽上共价结合有至少一个单链DNA分子,所述双链DNA分子具有两个粘性末端,并且所述粘性末端与所述单链DNA分子互补;以及 将所述多肽与所述双链DNA分子混合。8.根据权利要求7所述的方法,其特征在于,所述提供多肽进一步包括: 使5-溴-戊酸与叠氮化钠接触,以便获得5-叠氮-戊酸; 使所述5-叠氮-戊酸与羟基丁二酰亚胺接触,以便获得5-叠氮戊酸羟基丁二酰亚胺酷; 使所述5-叠氮戊酸羟基丁二酰亚胺酯与氨基修饰的单链DNA分子接触,以便获得含有叠氮基团的单链DNA分子; 使Y-炔丙基-L-谷氨酸与二-(三氯甲基)碳酸酯接触,以便获得Y-炔丙基-L-谷氨酸酯N-羰酸酐; 使所述Y-...

【专利技术属性】
技术研发人员:刘冬生李志波李闯陈平杨忠强金娟邢永政
申请(专利权)人:清华大学中国科学院化学研究所
类型:发明
国别省市:北京;11

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