《擴散核磁法測定DNA水凝膠的分子通透性上限》是依託清華大學，由朱智超擔任項目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：擴散核磁法測定DNA水凝膠的分子通透性上限
- 依託單位：清華大學
- 項目負責人：朱智超
- 項目類別：青年科學基金項目
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
本課題擬在DNA超分子水凝膠研究的基礎上，利用DNA序列的高度特異性識別和可設計性，通過改變DNA組件的長度來調控DNA水凝膠的網路結構；同時，以修飾有矽甲基或者氟甲基的生物素分子為探針分子，基於生物素分子-鏈霉親和素（Biotin-SA）之間的特異性結合實現探針分子尺寸的增長，通過SA標記不同尺寸的蛋白分子，進一步實現分子尺寸的調控。利用擴散核磁法來深入研究不同尺寸的探針分子在DNA水凝膠內部的擴散行為，建立探針分子在受限空間下的擴散模型，實現對DNA水凝膠分子通透性上限的原位表征。
結題摘要
本課題在DNA超分子水凝膠研究的基礎上，利用DNA序列的高度特異性識別和可設計性，製備合成了結構性質穩定的DNA超分子水凝膠，同時，設計製備了帶有特定核磁信號的一系列不同尺寸的蛋白分子為探針分子，並利用擴散核磁技術測定一系列帶有有效核磁信號和不同尺寸的探針分子在緩衝溶液和兩種水凝膠中的擴散行為來研究DNA超分子水凝膠的分子通透性，並以PAA水凝膠作為對比。所得的擴散數據通過兩個經典的擴散模型Scaling Model和Obstruction-Scaling Model進行擬合。結果發現，對於PAA水凝膠來說，其內部的交聯網路孔徑呈常態分配，小分子探針和大分子探針在凝膠中感受到的平均網路孔徑是一致的。而對於DNA超分子水凝膠來說，小分子探針在擴散過程中感受到的是平均網路孔徑更大的交聯網路，這與我們之前推測的DNA水凝膠的網路孔徑分布中的小分子孔徑部分不存在是相一致的。且在DNA超分子水凝膠中相對自由擴散的最大分子尺寸，即SA-BSA分子的尺寸。（分子量130KDa，Rh為2.78nm）這些數據可以給DNA超分子水凝膠後續的生物醫學方面的套用提供指導性的數據。
