[发明专利]一种自组装DNA水凝胶的制备方法及其应用

摘要

本发明公开了一种自组装DNA水凝胶的制备方法及其应用，该DNA水凝胶以“三叉‑茎环”结构为中间体，当反应体系中有引发链存在时，基于“toehold”介导的链取代反应，引发链引发“三叉‑茎环”中间体自组装，得到DNA水凝胶，并成功应用于药物缓释体系，具有成本低廉、操作简便、反应快速、生物相容性好等优点，在生物传感和生物医药等领域具有广阔的应用前景。

主权项

一种自组装DNA水凝胶的制备方法，其特征是，该制备方法包括以下步骤：首先将三条DNA单链Y1、Y2、Y3进行退火处理，形成三叉结构Y‑DNA；然后将Y‑DNA与三种DNA发夹HP1、HP2、HP3混合，基于Watson‑Crick碱基互补配对原则，形成三叉‑茎环中间体；最后加入引发链，基于“toehold”介导的链取代反应，引发链与三叉‑茎环中间体中的HP1的toehold区域互补杂交，引发链迁移进程，使HP1的发夹结构打开；溶液中三叉‑茎环中间体中的HP2的toehold区域与HP1打开后裸露的单链DNA序列互补杂交，引发链迁移进程，使HP2的发夹结构打开；溶液中三叉‑茎环中间体中的HP3的toehold区域与HP2打开后裸露的单链DNA序列互补杂交，引发链迁移进程，使HP3的发夹结构打开，从而形成由三个三叉‑茎环相交联的杂交体，同时将引发链取代下来释放到溶液中引发新一轮反应，实现引发链的循环，此过程即为一个催化茎环组装反应；同理，经过一系列的催化茎环组装反应，最终使三叉‑茎环中间体交联形成大的支化结构，生成DNA水凝胶。