光交联核酸水凝胶制造技术

本发明专利技术提供了使用光交联方法来生产水凝胶核酸结构的方法和组合物。本发明专利技术还提供了使用光交联水凝胶进行非细胞蛋白质生产的方法，以及化合物包封和输运的方法。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】光交联核酸水凝胶交 叉引用根据35USC § 119的规定，本申请要求2008年8月5日提交的名称为 "PH0T0-CR0SSLINKING-BASED METHOD FOR CREATING DNA HYDR0GELS” 的第 61/086，423 号美国临时申请的优先权，该临时申请通过引用的方式全文并入到本申请中。本申请涉及如下专利申请美国专利申请第11/464，184号，其申请日为2006年8月11日，名称为 "NUCLEIC ACID-BASED MATRIXES FOR PROTEIN PRODUCTION”;美国专利申请第 11/464，181 号，其申请日为2006年8月11日，名称为"NUCLEIC ACID-BASED MATRIXES”;美国专利申请第 11/423，633 号，其申请日为 2006年6 月 12 日，名称为"DETECTION OF TARGET MOLECULES WITH LABELED NUCLEIC ACID DETECTION MOLECULES”。所有这些专利申请都通过引用的方式全文并入到本申请中。
技术介绍
DNA分子具有独特的的力学，物理学以及化学性质。从力学角度来看，DNA分子可以是刚性的(例如，当DNA分子小于50nm时，双链DNA的维持长度)(Bouchiat，C.等人， Biophys J 76:409-19(1999) ；Tinland 等人，Macromolecules30 :5763_5765 (1997) ；Toth 等人，Biochemistry 37 :8173_9 (1998))，NDA分子也可以是柔性的。从物理学角度来看， DNA是一种每个碱基对宽约2纳米，长约0. 34纳米的小分子(B型DNA)。天然状态下，DNA 分子以线性或者环状的形态存在。从化学角度来看，DNA通常表现出稳定、无毒性、可溶于水等性质，并且在市场上能够获得大量高纯度的DNA。此外，DNA分子能够很容易的用各种已知的酶如限制性内切酶和连接酶进行操作。在特定的条件下，DNA分子能够与其互补的核酸链(如DNA，RNA或者肽核酸(PNA))发生自组装。此外，DNA分子能够进行指数级的扩增，并被接合，例如，具体的来说，进行连接。因此，DNA分子是一种用以构建纳米材料的极佳的候选物。目前仍迫切需要开发一种高效并快速的方法来生产含有核酸分子的组合物，该组合物可以用来作为构建具有多种应用价值的新结构的结构单元。专利技术概述本专利技术提供了涉及核酸类结构的组合物和方法，包括水凝胶，该核酸类结构通过交联方法生成，如光交联。一方面，本专利技术提供了包含多个支化核酸分子的组合物，其中至少部分支化核酸分子与光反应基团偶联。在一些实施方式中，所述至少部分支化核酸分子在5‘末端与光反应基团偶联。在一些实施方式中，所述至少部分支化核酸分子在3'末端与光反应基团偶联。在一些实施方式中，所述至少部分支化核酸分子在核酸分子的内部与光反应基团偶联。 在一些实施方式中，所述至少部分支化核酸分子之间通过光反应基团进行交联。在一些实施方式中，所述多个支化核酸分子包括脱氧核糖核酸(DNA)、核糖核酸 (RNA)、肽核酸(PNA)或者它们的组合。所述支化核酸分子可包括寡核甘酸。所述核酸分子可包括编码以及非编码的核酸分子。在一些实施方式中，所述多个支化核酸分子具有一种或多种如下型态的支链结构X型、Y型、T型、 铃型，或者类树状型态。在一些实施方式中，至少部分的核酸分子与一种或者多种其它化合物相连接。这里提到的一种或多种其它化合物包括但不限于，肽、多肽、蛋白质、脂类、碳水化合物、核酸适体(aptamer)、抗体、抗原、细胞生长因子、DNA结合剂、可检测标签、可筛选标志物、生物素、药学试剂、药物、小分子、治疗性药剂、受体分子、配体、核酸分子或者底物。其它的核酸分子包括但不限于，siRNA, miRNA, snRNA、寡核苷酸(ODN)、基因序列、 内含子序列、外显子序列、非编码序列、肽核酸(PNA)、或mRNA序列。所述其它的核酸分子可以进一步包含编码区。本专利技术所使用的其它肽包括，腺病毒核心肽、合成肽、流感病毒HA2肽、猴免疫缺陷病毒gp32肽、SV40T-Ag肽、VP22肽、Tat肽或Rev肽。在一些实施方式中，其它肽包括 DNA缩聚肽、DNA保护肽、内含体靶向肽、膜融合肽、核定位信号肽或蛋白质转导域肽。本专利技术所使用的可检测标签包括，放射性同位素标记探针、荧光标记探针、量子点标记探针、发色团标记探针、酶标记探针、亲和性配体标记探针、电磁旋转标记探针、重原子标记探针或者纳米颗粒光散射标记探针。在一些实施方式中，可检测标记包含发色团、荧光基团、酶、抗原、重金属、磁性探针、染料、纳米晶体、磷光基团、放射性材料、化学发光基团、 散射纳米颗粒、荧光纳米颗粒、拉曼信号产生基团、或电化学检测基团。在一些实施方式中， 可检测标记包括辣根过氧化物酶、碱性磷酸酶、β半乳糖苷酶、乙酰胆碱酯酶、链霉亲和素、 亲和素、生物素、核酸适体、抗原、抗体、免疫球蛋白、抗免疫球蛋白抗体、伞形酮、荧光素、异硫氰酸荧光素(FITC)、罗丹明、四甲基罗丹明、TRITC、伊红、绿色荧光蛋白、四碘荧光素、香豆素、甲基香豆素、芘、孔雀绿、二苯乙烯、荧光黄、Cascade Blue 、得克萨斯红、Phar-Red, 别藻蓝蛋白(APC)、二氯三嗪基氨基荧光素、丹磺酰氯、R-藻红蛋白、藻红蛋白、荧光稀土复合物、铕、铽、Cy3, Cy5, Cy7、地高辛、二硝基苯基、分子信标、荧光分子信标衍生物、发光氨、 光散射材料、等离子共振材料、金、银、量子点、14(、1231、1241、1251、1311、锝-99111广99111)、353、3牛、 或者3h。在一些实施方式中，上述一种或多种其它化合物包括聚合物。可使用的聚合物包括但不限于，聚乙二醇(PEG)、聚(N-异丙基丙烯酰胺)、聚(N-烷基丙烯酰胺)、聚(N-正丙基丙烯酰胺)、聚(N-异丙基甲基丙烯酰胺)、肽、多肽、聚环氧乙烷_聚环氧丙烷_聚环氧乙烷、聚二芳基乙烯(DTEC)、葡聚糖-聚乳酸、弹力蛋白样多肽、聚酯、聚乳酸、聚(L-乳酸)、聚(D，L-乳酸)、聚乙丙交酯(poly (lactide-co-glycolides))、生物素标记的乙二醇乳酸二嵌段共聚物、聚烷基氰基丙烯酸酯、聚epsilon-己内酯、聚酸酐、聚(双(对羧基苯氧基)丙烷-癸二酸)、聚原酸酯、聚磷酸酯、聚磷腈、聚苯乙烯、聚氨酯、聚氨基酸、聚环氧乙烷、聚环氧乙烷-聚丙烯-聚环氧乙烷、聚乳酸-g_聚乙烯醇、聚环氧乙烷-聚L-乳酸、聚 D，L-乳酸羟乙酸共聚物-聚乙二醇、聚(L-乳酸-乙二醇)、聚乙二醇聚羟基酸共聚物、聚乙烯醇、聚(乳酸赖氨酸共聚物)_聚天冬氨酸、聚己内酯-三 亚甲基碳酸酯共聚物、聚(L-乳酸-乙醇酸-L-丝氨酸)共聚物、聚富马酸丙二醇酯、寡聚(富马酸聚乙二醇酯)、聚(富马酸丙二醇酯-乙二醇)、聚乙二醇二 、聚(N-异丙基丙烯酰胺)_聚乙二醇、聚(N-异丙基丙烯酰胺)_明胶、聚(N-异丙基丙烯酰胺-丙烯酸)或前述任意聚合物的衍生物。 在一些实施方式中，所述一种或多种其它化合物包括天然的或者合成的生物相容性材料，生物相容性材料的非本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种含有多个支化核酸分子的组合物，其中至少有部分所述的支化核酸分子与光反应基团偶联。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：罗丹，
申请(专利权)人：康奈尔大学，
类型：发明
国别省市：US