一种基于Janus磁性纳米粒子和DNA定向固定技术构建人造细胞的方法技术

一种基于Janus磁性纳米粒子和DNA定向固定技术构建人造细胞的方法，属于人造细胞制备领域。本发明专利技术分为以下步骤：首先制备单链DNA修饰的Janus磁性纳米粒子和互补单链DNA功能化的葡萄糖氧化酶与辣根过氧化物酶；之后将Janus粒子与酶混合，通过DNA互补杂交实现酶的固定化；将固定化的双酶与单宁酸共同孵育，通过单宁酸的自聚实现对固定化酶的封装，构建具有隔室结构的人工细胞。本发明专利技术的人造细胞制备过程简单且条件温和，内部酶活性高，易于从反应体系中分离，稳定性优异，可用于模拟天然细胞内部的级联反应。

A method of constructing artificial cells based on Janus magnetic nanoparticles and DNA directed immobilization

【技术实现步骤摘要】
一种基于Janus磁性纳米粒子和DNA定向固定技术构建人造细胞的方法
本专利技术属于人造细胞制备
，具体涉及通过制备Janus磁性纳米粒子、双链DNA互补介导技术固定酶和单宁酸自聚封装酶模拟细胞膜的方法。
技术介绍
细胞是生命的基本组成部分，对各种细胞活动(例如，生物级联反应，新陈代谢和繁殖)的深入研究能够有效地帮助我们理解生命的起源。尽管单个活细胞已被证明是研究体外细胞活动的有力工具，但其固有的复杂性和脆弱性严重影响了它们的进一步应用。目前，研究者们已经制备了多种人造细胞，在合成生物学中采用这种自下而上的方法的目的是设计区室化的微反应器，以帮助我们理解和操作在活细胞中发生的特定生化反应。本专利技术通过Janus磁性纳米粒子和DNA定向固定技术制备人造细胞，具有以下优点：其一，利用Janus粒子的两面不对称性，构建了具有亚微米尺度的区域化的细胞模拟物，精确还原细胞内的多隔室结构；其二，通过DNA定向固定的酶其活性位点完全暴露，解决了人造微反应器通常存在的活性下降的问题；其三，磁性核心的引入极大简化了细胞模拟物的分离步骤。由本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于Janus磁性纳米粒子和DNA定向固定技术构建人造细胞的方法，其特征在于，包括以下步骤：/n(1)将sspDNA功能化的Janus磁性纳米粒子、sscDNA修饰的葡萄糖氧化酶辣根过氧化物酶在37℃、转速为400rpm的摇床中反应3h；反应结束后，用磷酸盐缓冲液将产物洗涤3次，得到的通过DNA定向固定技术固定的双酶系统，保存在4℃下备用；/n(2)将(1)中合成的固定化双酶系统与单宁酸溶液混合反应4h，得到聚单宁酸封装的人造细胞。/n

【技术特征摘要】
1.一种基于Janus磁性纳米粒子和DNA定向固定技术构建人造细胞的方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)将sspDNA功能化的Janus磁性纳米粒子、sscDNA修饰的葡萄糖氧化酶辣根过氧化物酶在37℃、转速为400rpm的摇床中反应3h；反应结束后，用磷酸盐缓冲液将产物洗涤3次，得到的通过DNA定向固定技术固定的双酶系统，保存在4℃下备用；
(2)将(1)中合成的固定化双酶系统与单宁酸溶液混合反应4h，得到聚单宁酸封装的人造细胞。


2.根据权利要求1所述的构建人造细胞的方法，其特征在于：步骤(1)中所用的Janus磁性纳米粒子为修饰了原硅酸四乙酯并用(3-氨丙基)三乙氧基硅烷和二氢-3-[3-(三乙氧基硅基)丙基]呋喃-2,5-二酮功能化的四氧化三铁。


3.根据权利要求1所述的构建人造细胞的方法，其特征在于：步骤(1)中所述的sspDNA的序列为5’-NH2-GCTACCAGTACACATCCGCAGTCATGACCT-3’和5’-NH2-TAGCTTGT...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨屹，沈昊，苏萍，宋佳一，周梓昕，贺雯婷，
申请(专利权)人：北京化工大学，
类型：发明
国别省市：北京;11