基於DNA自組裝的抗腫瘤納米藥物載體研究

《基於DNA自組裝的抗腫瘤納米藥物載體研究》是依託華中科技大學，由徐飛擔任項目負責人的青年科學基金項目。

基本介紹

• 中文名：基於DNA自組裝的抗腫瘤納米藥物載體研究
• 項目類別：青年科學基金項目
• 項目負責人：徐飛
• 依託單位：華中科技大學

中文摘要

細胞耐藥性是指癌細胞對抗癌藥物產生耐受能力，會大大降低藥效，影響治療效果。細胞耐藥性是多種癌症難以治癒的重要原因之一。通過納米藥物載體的裝載、運輸，抗癌藥物能夠繞過細胞耐藥機制，有效殺滅癌細胞，達到治療目的。現有納米藥物載體通常由脂質、高聚物金屬納米顆粒或DNA摺紙納米結構構成，分別存在藥效提升不明顯、藥物釋放過慢和細胞毒性和成本過高等缺陷。開發高效、廉價、安全、生物相容性好的納米藥物載體是生物醫藥研究的挑戰，具有重要意義。本項目首次系統地以生物相容性好，無細胞毒性的DNA分子為材料，利用基於DNA計算的DNA可控自組裝技術發展出一套成本低廉的構建多種DNA納米載體的新方法；並使用抗性細胞存活實驗評估各種載體的載藥性能，在細胞學實驗基礎上建立DNA納米藥物載體載藥的數學模型，為生物醫學研究和臨床套用提供指導。

結題摘要

DNA納米藥物載體在生物醫學研究領域的認可度越來越高，動物實驗甚至臨床實驗對DNA納米藥物載體的需求越來越大，能否發展出低成本、高效率的DNA納米藥物載體製備方法成為其邁向實際套用的關鍵。現有方法合成費用高，無法滿足動物實驗和臨床套用需求。 本項目主要目標是構建低成本、高載藥密度的DNA納米藥物載體。圍繞主要目標，發展了高復用度單鏈模組，最佳化了單鏈模組序列設計和組裝控制條件，構建了低成本管狀DNA納米藥物載體，有效地控制了DNA納米藥物載體幾何尺寸均一度，構建了多種尺寸較均一的DNA納米藥物載體。提出了通過最佳化單鏈模組序列設計，以高復用度重複利用兩條DNA單鏈模組構建DNA納米藥物載體的方法。降低了合成成本，使納米藥物載體的後續研究和臨床大規模套用成為可能。提出了通過合理的邊界控制策略，和控制組裝條件，有效控制納米藥物載體的形態尺寸，提高納米載體載藥功能。 本項目採用高度復用組裝模組的策略，僅利用兩條DNA單鏈模組，組裝出長度達到數微米的DNA納米管，組裝成本比現有方法降低100倍。進一步通過最佳化序列設計和控制組裝條件，構建了3種不同尺寸的DNA納米管，為DNA納米載藥研究提供了多樣化的載藥工具。發表了相關學術文章7篇，並申請專利1項。相關成果能夠為納米載藥研究提供新方法和新思路。構建的DNA納米藥物載體可以進一步通過細胞、動物、臨床實驗驗證、最佳化其載藥功能，在抗腫瘤、抗凝血治療領域具有較大的套用前景。本項目研究成果的充分轉化，能夠為癌症的診斷和治療提供一條新途徑，開發出新的診斷試劑和治療藥物，具有較大的經濟和社會效益。