【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及生物，更具体地涉及一种高效穿越血眼屏障的框架核酸给药载体及其制备方法和应用，该载体可以靶向视网膜，具有眼底给药的应用潜力。
技术介绍
1、视网膜病变是导致全球视力损害的主要原因之一。据研究，随着年龄的增长，视网膜病变的患病率逐年增加且呈上升趋势，预测仅糖尿病引起的视网膜病变在2030年和2045年将增加到1.3亿人和1.61亿人。由于我国老年人口数量多，视网膜疾病治疗策略的研究尤为重要。
2、目前，视网膜疾病的治疗方法主要包括全身给药和眼球局部给药。全身给药主要通过口服或静脉注射来实现药物的递送，但由于血-视网膜屏障的存在，药物会被隔离在脉络膜中，生物利用率非常低。眼球局部给药又分为有创给药和无创给药；有创治疗一般包括玻璃体内注射、视网膜下注射、脉络膜上腔注射等，但这种频繁注射的方法可能导致疼痛、感染、眼内炎、眼内压升高、视网膜脱落以及白内障等不良反应。无创给药是一种低损伤的、有潜力的视网膜疾病治疗方法。
3、虽然眼球局部给药是一种传递药物到视网膜的有潜力方式，但在实际治疗过程中存在许多静态和动态的屏障。其中动态屏障包括眨眼、泪液、淋巴清除等。而静态屏障则主要包括角膜、巩膜和视网膜等结构。这些屏障的存在使得诸如临床药物地塞米松、多佐胺以及通过纳米胶束递送阿柏西普等通过局部给药递送药物到视网膜的效率非常低。因此，寻找一种更高效的递送到视网膜的局部给药载体至关重要。
4、dna纳米技术可以构建和合成具有任意形状和大小的复杂框架核酸(fnas)，并具有良好的生物相容性和良好的生物稳定性
技术实现思路
1、本专利技术的目的是提供一种高效穿越血眼屏障的框架核酸给药载体及其制备方法和应用，从而解决现有技术中地塞米松、多佐胺等临床药物通过局部给药递送到视网膜的效率较低的问题。
2、为了解决上述技术问题，本专利技术采用以下技术方案：
3、根据本专利技术的第一方面，提供一种高效穿越血眼屏障的框架核酸给药载体的制备方法，包括以下步骤：1)根据碱基互补配对原则设计多条单链dna，用以构建一种具有明确形貌、尺寸的框架核酸结构；2)按照比例混合所述多条单链dna，使用加热温控设备对所述多条单链dna进行热退火处理；3)-20～4℃保存，即得一种高效穿越血眼屏障的框架核酸给药载体；其中，所述框架核酸给药载体具有三维构象且具有至少一个明确的角度，可以角攻击的方式高效穿越血眼屏障。
4、优选地，步骤1)中，所述单链dna的碱基个数为20～200个，所述单链dna的条数为2～1000条。
5、优选地，所述框架核酸给药载体的形状包括：四面体、三棱柱、立方体、三角双锥等。应当理解该结构仅作为优选实施例举例说明，并非用于限制，实际上，其他的具有合适的明确形貌、尺寸、角度的常规框架核酸均适用于本专利技术。
6、根据本专利技术的一个优选方案，所述框架核酸给药载体具有四面体结构，由单链dnas1、s2、s3、s4按照化学计量比1:1:1:1合成，所述单链dnas1、s2、s3、s4的序列分别如seqid no.1～4所示。根据本专利技术的研究发现，在各种结构中，dna四面体结构最为简单，角的角度与细胞膜受体的匹配度更好。根据该优选方案，dna四面体的尺寸在7nm左右，较小的尺寸也有利于穿越血眼屏障。
7、所述加热温控设备包括：pcr仪、水浴锅等。
8、根据本专利技术的第二方面，提供一种根据上述制备方法制得的高效穿越血眼屏障的框架核酸给药载体，所述框架核酸给药载体可以角攻击的方式高效穿越血眼屏障。
9、根据本专利技术的第三方面，提供一种框架核酸给药载体在制备用于治疗视网膜疾病的药物中的应用。
10、所述框架核酸给药载体可通过眼表给药进行，包括滴眼药方式。
11、所述框架核酸给药载体可用来装载眼部治疗药物。
12、所述眼部治疗药物包括：地塞米松、多佐胺、阿柏西普等。如
技术介绍
部分所述，一直以来，血眼屏障的存在使得诸如临床药物地塞米松、多佐胺以及通过纳米胶束递送阿柏西普等通过局部给药递送药物到视网膜的效率非常低。然而，根据本专利技术提供的框架核酸给药载体则正好可有效解决该效率低下的问题，成功实现视网膜局部给药。
13、应当理解的是，眼底药物递送效率差的原因主要是存在血眼屏障，一般药物很难穿越。根据本专利技术所提供的框架核酸给药载体，其工作原理为：通过对序列合理的设计，保证该框架核酸结构具有明确的形貌和尺寸，以及确定的角和角度，该框架核酸可利用角攻击的方式影响与细胞膜间的相互作用，进而穿越血眼屏障并被细胞主动摄取。根据本专利技术的一个优选方案，所述框架核酸给药载体具有四面体结构，dna四面体存在四个小角度的角，可以采用角攻击的方式减少与细胞膜之间的静电排斥，依次穿过巩膜、脉络膜、视网膜色素上皮以及视网膜，从而最终实现视网膜给药(如图3所示)。
14、本专利技术的关键专利技术点主要在于，根据本专利技术所设计合成的框架核酸具有明确的三维形貌，在穿越血眼屏障时，首先通过其角靠近的方式靠近细胞膜，减少与细胞膜之间的静电斥力，引起细胞膜内不均匀电荷分布。其次，框架核酸在进入细胞时，该角会优先与细胞膜受体结合，当然框架核酸结构角的角度大小会影响与膜受体的接触位点，因此具有不同形貌尺寸的框架核酸结构穿越血脑屏障的效率，还要进一步综合考虑框架核酸结构角的大小，但是根据本专利技术的研究发现，凡是具有三维构象且具有至少一个明确的角度的框架核酸结构，均可以通过角攻击的方式接触血眼屏障。根据本专利技术提供的这样一种框架核酸给药载体，着重考虑框架核酸穿越血眼屏障的机理，即通过角攻击的方式穿越血眼屏障，从而为设计一种用于递送到视网膜的dna框架核酸提供了新的思路和新的技术方案。
15、本专利技术相对于现有技术的有益效果在于：本专利技术提供的框架核酸载体具有精确的形貌尺寸以及角度，可以通过角攻击的方式调控与细胞膜之间的相互作用，从而高效穿越血眼屏障进入视网膜。在实际的应用中，具有dna四面体形貌的框架核酸给药载体在动物模型中实现了视网膜的高效靶向。
16、综上所述，根据本专利技术提供的一种高效穿越血眼屏障的框架核酸给药载体及其制备方法和应用，合成过程简单，生物相容性好，患者依从性好，为设计用于递送到视网膜的dna框架核酸提供了新的思路和新方案，展现出显著的潜在临床应用前景。这一创新性的无创视网膜给药载体有望为眼部疾病治疗领域带来重大突破，为患者提供更为安全有效的治疗手段。
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1.一种高效穿越血眼屏障的框架核酸给药载体的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤1)中，所述单链DNA的碱基个数为20～200个，所述单链DNA的条数为2～1000条。
3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述框架核酸给药载体的形状包括：四面体、三棱柱、立方体、三角双锥。
4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述框架核酸给药载体具有四面体结构，由单链DNAS1、S2、S3、S4按照化学计量比1:1:1:1合成，所述单链DNAS1、S2、S3、S4的序列分别如SEQ ID NO.1～4所示。
5.一种根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述加热温控设备包括：PCR仪、水浴锅。
6.一种根据权利要求1～5中任意一项所述的制备方法制得的高效穿越血眼屏障的框架核酸给药载体，其特征在于，所述框架核酸给药载体可以角攻击的方式高效穿越血眼屏障。
7.一种根据权利要求6所述的框架核酸给药载体在制备用于治疗视网膜疾病的药物中的应用。
8.
9.根据权利要求7所述的应用，其特征在于，所述框架核酸给药载体可用来装载眼部治疗药物。
10.根据权利要求9所述的应用，其特征在于，所述眼部治疗药物包括：地塞米松、多佐胺、阿柏西普。
...【技术特征摘要】
1.一种高效穿越血眼屏障的框架核酸给药载体的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤1)中，所述单链dna的碱基个数为20～200个，所述单链dna的条数为2～1000条。
3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述框架核酸给药载体的形状包括：四面体、三棱柱、立方体、三角双锥。
4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述框架核酸给药载体具有四面体结构，由单链dnas1、s2、s3、s4按照化学计量比1:1:1:1合成，所述单链dnas1、s2、s3、s4的序列分别如seq id no.1～4所示。
5.一种根据权利要求1所述的制备...
【专利技术属性】
技术研发人员：闫庆龙，刘霞，朱诗泰，曹书婷，夏春鑫，诸颖，王丽华，樊春海，
申请(专利权)人：祥符实验室，
类型：发明
国别省市：
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