《組裝DNA納米結構用於腫瘤的早期診斷及協同載藥》是依託山東大學，由占金華擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：組裝DNA納米結構用於腫瘤的早期診斷及協同載藥
- 項目類別：面上項目
- 項目負責人：占金華
- 依託單位：山東大學
中文摘要,結題摘要,
中文摘要
本研究主要目的是建立DNA納米結構載藥系統來實現癌症的早期診斷以及抗腫瘤藥物與基因藥物的靶向共傳輸。這方面國內外研究剛剛起步，且集中在DNA納米結構用於特異性識別及運載單一藥物，未有系統深入的報導。本項目具體目標如下：首先以DNA分子為研究對象，通過DNA納米結構設計利用DNA分子卓越的自組裝和識別能力實現精確的從底向上的納米構築，實現DNA納米結構的合成，並結合適體實現癌症的靈敏、特異性早期診斷。其次將DNA納米結構用於同時運載抗腫瘤藥物以及基因藥物，提高化療藥物的敏感性，克服化療藥物的多藥耐藥性。進一步利用適體共軛的DNA納米結構協同靶向運輸兩種藥物，提高藥物的靶向性，降低毒副作用。同時對載藥DNA納米結構與細胞作用的機制進行探討。本研究通過DNA納米結構載體的結構組裝為解決腫瘤細胞的靈敏特異性識別以及多藥耐藥、靶向輸送的問題，實現癌症的早期靈敏診斷和藥物靶向共傳輸提供提供了新的方向。
結題摘要
組裝DNA納米結構是DNA分子通過鹼基配對程式化組裝而成的功能性納米材料，為生物感測和藥物遞送提供有力工具。本項目基於組裝DNA納米結構，進行腫瘤標誌物檢測、藥物遞送及相關拓展性研究。工作包括以下幾部分：（1）基於DNA髮夾結構自組裝的生物樣本中小分子腫瘤標誌物的靈敏檢測。利用DNA髮夾自組裝作為擴增手段，構建的免標記適體螢光感測器實現了腺苷的靈敏、特異檢測，檢測限分別為4.7 × 10-7 mol L-1和2.0 × 10-7 mol L-1，可用於正常人尿樣和癌症病人尿樣中腺苷的定量分析，通過與參考值進行比對，可區分正常人和癌症病人的尿液，從而實現對癌症的診斷。（2）基於DNA四面體納米載體（MUC1-Td-AS1411）的腫瘤細胞成像和藥物遞送。利用MUC1探針，該納米載體可有效的區分MUC1陽性和MUC1陰性細胞，活化的Cy5螢光可追蹤納米載體在陽性細胞內的分布。此外，MUC1-Td-AS1411具有MUC1和AS1411雙靶向的作用，在特異性區分腫瘤細胞和正常細胞的同時攜載藥物進入細胞核，降低化療藥物對正常細胞的殺傷，更好地應對腫瘤細胞多藥耐藥的產生。（3）基於DNA信號放大技術靈敏檢測生物分子，包括基於粘性末端介導的鏈置換等溫擴增策略用於單核苷酸多態性檢測、基於免標記分子信標的等溫指數擴增策略用於DNA甲基化酶活性的靈敏檢測等。（4）基於單分子定量策略的核酸和蛋白質檢測，包括基於粘性末端介導的鏈置換反應和DNA四面體基底構建的單分子定量方法用於miRNA的高選擇性檢測、基於雙條碼策略和單分子計數的細胞因子多重檢測等。本項目圍繞組裝DNA納米結構、腫瘤早期診斷和藥物協同運輸，構建了用於生物樣本中小分子腫瘤標誌物靈敏檢測的適體螢光感測器、用於腫瘤細胞成像和藥物遞送的雙重靶向DNA四面體納米載體，為臨床腫瘤的早期診斷和治療提供了可靠的定量方法和研究工具。
