基于滚环扩增技术的DNA水凝胶的设计与制备

曾与萱, 程丽萍, 赵 珺, 陈 国

基于滚环扩增技术的DNA水凝胶的设计与制备

曾与萱, 程丽萍, 赵 珺, 陈 国

(华侨大学 化工学院, 福建 厦门 361021)

DNA水凝胶是DNA分子链在水溶液中交联形成的三维网状结构，是生物技术及新材料领域的研究新热点。由于DNA分子卓越的特异性与可设计性，利用DNA分子形成具有拓扑结构的DNA水凝胶在实现水凝胶可设计性的同时也能具有智能响应性，在药物运输、生物传感等领域展现出广泛的用途，但该凝胶的制备仍然面临成本高昂及成胶效率低下等问题。滚环扩增技术作为一种新型的酶介导等温扩增方式，极大地节省了合成成本，同时也为单链DNA的有效扩增提供了新的方法，将凝胶的制备变得方便快捷，并且在此基础上赋予其独特的性质。本综述主要介绍了近年来基于滚环扩增制备的新型DNA水凝胶，并对其设计理念、形成机理、优势与难点进行讨论。

DNA水凝胶；滚环扩增；智能响应；序列设计

1 前 言

水凝胶作为高度亲水的三维网络结构，具有良好的亲水性、生物相容性、渗透性和机械强度等性质，由生物大分子通过物理或化学交联形成的水凝胶尤其引人关注，在生物技术、医药领域中得到广泛的应用[1]。而DNA分子由于精确的碱基识别特性、可设计的序列和可预测的二级结构，成为一种有前途的新型功能材料。此外，DNA能够响应外部微小的刺激(例如pH[2]、温度[3]、金属离子[4]等)，改变DNA拓扑结构[5]，并广泛用于纳米技术领域[6]，DNA水凝胶也由此应运而生。……