一种订书钉核酸、DNA纳米机器人及其制备方法和应用技术

本发明专利技术提供一种订书钉核酸、DNA纳米机器人及其制备方法和应用，所述订书钉核酸包含具有SEQ ID No.1～138任一项所示的核苷酸序列；所述DNA纳米机器人的制备原料包括所述订书钉核酸的组合、支架链核酸溶液和缓冲液；在制备精度上，所述DNA纳米机器人可以达到50nm左右，成型一致性好，具有巨大的加工优势；且所述DNA纳米机器人还具有制备方法简单、生物相容性好的优势，可大批量生产，在医学材料和医疗器械领域具有较广阔的应用前景。

【技术实现步骤摘要】
一种订书钉核酸、DNA纳米机器人及其制备方法和应用
本专利技术属于纳米材料
，具体涉及一种订书钉核酸、DNA纳米机器人及其制备方法和应用。
技术介绍
DNA作为一种天然材料，由DNA制备的纳米结构可以利用DNA杂交(例如，金属纳米颗粒或生物组分)对其进行功能化。此外，与无机纳米结构相比，DNA纳米结构显示出更佳的生物相容性和生物降解性，在体内外的细胞毒性大大降低，DNA纳米结构实现靶向分子功能化后，已经证明具有有效的细胞内化以及识别特定分子和触发细胞膜上受体调控细胞通路的能力。基于不同尺寸设计和定制的功能化策略，DNA纳米结构在催化、生物传感、生物成像和药物递送与治疗等领域发挥了不可或缺的作用。纳米机器人在医疗器械领域有巨大的应用潜力由于他们能进入狭小空间且能积极靶向特定的目标肿瘤细胞，肿瘤微环境中含有多种生物物质屏障，如细胞外基质和压力驱动逆流；这些因素可以显著影响载药纳米颗粒的生物分布及穿过肿瘤。肿瘤细胞远离血管，纳米载药所面临的问题是依赖于自由扩散的纳米粒子通过生物动力学和细胞靶向部分往往无法到达肿瘤细胞所在的深度。而目前纳米机器人的相关工作一直在探索药物输送的可能性，目标是开发一种纳米尺度，可低成本大规模制造，在生物体内可精准靶向传递药物的纳米机器人。目前，用于微纳机器人制备的方法有紫外光刻，激光直写，化学合成和生物合成，在现有研究中，制备微纳米机器人的技术主要采用的是紫外光刻技术，激光直写技术，化学合成方法和生物合成方法。CN111705299A公开了一种纳米机器人的制备方法，会先在基板表面涂覆武德合金薄膜，并将武德合金薄膜刻蚀成凸起。然后会在凸起表面镀覆盖凸起的磁性薄膜，此时磁性薄膜中形成有对应凸起的腔体，该腔体可以用于载药；之后会加热武德合金材质的凸起，以将磁性薄膜与基板分离，最后切割磁性薄膜即可制成纳米机器人。通过镀膜设备在基板表面镀磁性薄膜的速度非常快，可以有效降低纳米机器人的制作成本；且通过镀膜设备制备的磁性薄膜的厚度通常较为均匀，构成磁性薄膜的各个组分之间也会充分的混合，磁性薄膜本身的致密性也会显著提高。但是此方法制备的微纳机器人对其尺寸大小有限制，能制备的微纳米机器人尺寸均在2微米以上，且只能制备出二维形状的机器人，无法制备三维复杂结构的机器人。CN102431966A公开了一种管状多孔微米马达及其制备方法和应用，该专利技术多孔微米马达的制备步骤为：阳极氧化制备表面具有纳米孔阵列的氧化铝膜；在阳极氧化铝膜上沉积具有预应力梯度多层薄膜；对多层薄膜进行图形化处理；选择性地腐蚀多层薄膜下的多孔阳极氧化铝，多层薄膜自卷曲成为管壁具有纳米孔洞的微米管；将多孔微米管转移到溶液中，成为微米马达；这种特殊结构的多孔微米马达具有大的表面积、更高的催化效率以及更快的运动速度；利用磁场可以对微米马达的运动方向进行控制以用于微纳级别物体的输运。这种高速运动微米马达在药物输运、生物探测和分离、单细胞分析等方面具有巨大的应用前景。但是该技术采用的是光子聚合的原理，在制备精度上易受到光衍射的影响，其精度相对较差，由于制备工程相对缓慢，受机器设备的工作性能影响巨大，制作成本较高，难以产业化。CN111663995A公开了一种化学能驱动的纳米发动机及其提供动力的方法和纳米机器人。该专利技术提供的纳米发动机包括：壳体，壳体内上部为油层，下部为水层；壳体上部设置有开口，开口覆盖有允许气体通过的半透膜；和可脱离设置于壳体上部内壁的金属钠，金属钠的密度＞油层，该专利技术提供的纳米发动机可利用金属钠与水反应释放大量氢气作为纳米发动机的推动力，可以很好的保证装配有该纳米发动机的纳米机器人的运动速率。化学合成方法制备微纳米机器人简单易操作，成本相对较低可大批量产出，其尺度大小也可以达到几十纳米级别，但是化学合成的环境相对复杂，中间产物较多，合成后杂质较多，反应不可精确控制，进而造成形状一致性差。因此，开发一种精确可控、形状一致性好且生物相容性优异的DNA纳米机器人，是本领域迫在眉睫需要解决的问题。
技术实现思路
针对现有技术的不足，本专利技术的目的在于提供一种订书钉核酸、DNA纳米机器人及其制备方法和应用，所述DNA纳米机器人由所述订书钉核酸的组合和支架链核酸组成，在制备精度上可以达到50nm左右，成型一致性好，具有巨大的加工优势；且所述DNA纳米机器人具有较强的生物相容性，制备方法简单，可大批量生产，具有很好的应用前景。为达到此专利技术目的，本专利技术采用以下技术方案：第一方面，本专利技术提供一种订书钉核酸，所述订书钉核酸包含具有SEQIDNo.1～138中任一项所示的核苷酸序列。其中，SEQIDNo.1～138的核苷酸序列如下：SEQIDNo.1：GGCAAAGAGGCGCCCGGATTGCGATTGAATACCAGAGGG；SEQIDNo.2：CAAGCGGTCCACGCTGGTTTGC；SEQIDNo.3：ACTGCGTTCAGAACATGTTTATCAT；SEQIDNo.4：CACCACCTTAGCGTCATTTGGGAAAGACAAAAATCCCGCC；SEQIDNo.5：CGAGGCTGGGCTCGAGCTGATACAGGAGCCAGGGGCATCGTA；SEQIDNo.6：CCAGCATTGGAAAGTTGAGTAAGGCTGATAGGTGTCACCCTC；SEQIDNo.7：CCAACGCGCTCACATAATAAA；SEQIDNo.8：GGCACCGCTAAAAATAACCGGTTG；SEQIDNo.9：AGACTGATAAATCTGAATATCCTGGTTGCGGCCCTG；SEQIDNo.10：CACCCTCAAGCCCTTAGTA；SEQIDNo.11：TATTTAACTCATATCGCAAGGTTTCATTGCAACTAAATGCTT；SEQIDNo.12：ATATTCATTGCAAGCGGAGTACGAACTAACTCATAA；SEQIDNo.13：ATTTGTTTAGCTTTAACGTAA；SEQIDNo.14：GCCAAAATAACGACGGCTAAGCAATATG；SEQIDNo.15：ATGCCACCAACTTTGGCTGCGTTGGGATTACAGTCCAAT；SEQIDNo.16：GCGGTTTGCGTATTGGTTTGGAACTGCAGGCGGATAAGGTACCGT；SEQIDNo.17：CAACCTATAAGGAGTAATTCATTACATCAGATGTTT；SEQIDNo.18：CATTCAACCGTCACCGACCGTATAAATT；SEQIDNo.19：TCGTCAAACCCATTGCCGTCTGAGTGTTCGTGGACT；SEQIDNo.20：TAAACAGGAATCGGGAAC；SEQIDNo.21：AACATTAAGAAAACAGTTGAGCCTTTTATTA；SEQIDNo.22本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种订书钉核酸，其特征在于，所述订书钉核酸包含具有SEQ ID No.1～138中任一项所示的核苷酸序列。/n

【技术特征摘要】
1.一种订书钉核酸，其特征在于，所述订书钉核酸包含具有SEQIDNo.1～138中任一项所示的核苷酸序列。


2.一种DNA纳米机器人，其特征在于，所述DNA纳米机器人的制备原料包括如权利要求1所述的订书钉核酸的组合、支架链核酸溶液和缓冲液。


3.根据权利要求2所述的DNA纳米机器人，其特征在于，所述DNA纳米机器人的形状为C型。


4.根据权利要求2或3所述的DNA纳米机器人，其特征在于，每个所述订书钉核酸和支架链核酸溶液中的支架链核酸的摩尔比为1:(0.05～1.5)。


5.根据权利要求2～4任一项所述的DNA纳米机器人，其特征在于，所述缓冲液包括乙二胺四乙酸、氯化镁、氯化钠和Tris的组合；
优选地，所述乙二胺四乙酸和氯化镁的摩尔比为1:(12～13)；
优选地，所述乙二胺四乙酸和氯化钠的摩尔比为1:(12～13)；
优选地，所述乙二胺四乙酸和氯化钠的摩尔比为1:(4～6)；
优选地，所述Tris的pH值为7～8。


6.一种如权利要求2～5任一项所述DNA纳米机器人的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括如下步骤：
(1)将包含具有SEQIDNo.1～138所示的核苷酸序列的订书钉核酸分别溶于水，分别得到包含具有SEQIDNo.1～138所示的核苷酸序列的订书钉核酸溶液；
(2)将步骤(1)得到的包含具有SEQIDNo.1～138所示的核苷酸序列的订书钉核酸溶液、支架链核酸溶液和缓冲液进行反应，得到所述DNA纳米机器人。


7.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，步骤...

【专利技术属性】
技术研发人员：郑裕基，蔡玉臻，耿鑫然，江腾，
申请(专利权)人：南方科技大学，
类型：发明
国别省市：广东;44