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  DNA作為一種天然的生物大分子，具有優(yōu)良的生物相容性、納米尺度可控性等獨特性質(zhì)，尤其是分子結(jié)構(gòu)可編程性使其成為新型生物功能大分子材料的重要合成元件，被用于合成多種新型功能材料，并成功應(yīng)用于生物傳感、組織工程和再生醫(yī)學(xué)等重要生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域（Acc. Chem. Res., 2014, 47, 1902）。

  近期，天津大學(xué)化工學(xué)院仰大勇教授課題組制備了一種多功能復(fù)合型熒光DNA水凝膠。DNA水凝膠作為一種新型生物材料，兼具普通水凝膠和DNA分子的優(yōu)勢，在生物傳感、藥物載體和組織工程等領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用。目前大多數(shù)DNA水凝膠僅有DNA分子這一單一功能成分，極大限制了其應(yīng)用。仰大勇教授課題組充分利用DNA分子的可編程性，設(shè)計合成了具有特殊序列的環(huán)狀DNA和單鏈DNA作為酶聚合反應(yīng)的模板和形成銀納米團簇的支架，成功將DNA水凝膠和銀納米團簇（AgNCs）結(jié)構(gòu)融合，制備了一種多功能復(fù)合DNA水凝膠。該材料不僅呈現(xiàn)出獨特的形貌和機械性能，還具有優(yōu)良的熒光和抗菌性能。這一新材料的制備為DNA水凝膠在生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的應(yīng)用提供了更多的潛力，尤其是組織工程、傷口敷料、生物傳感和生物成像等方面。

圖1. 多功能熒光DNA水凝膠合成的分子設(shè)計示意圖。

圖2. 多功能熒光DNA水凝膠的抗菌性和細(xì)胞毒性檢測。(a) E. coli 分別與AgNCs溶液、純DNA水凝膠、復(fù)合DNA水凝膠共培養(yǎng)的生長曲線。(b) 含不同濃度AgNCs復(fù)合DNA水凝膠的細(xì)胞毒性檢測。

相關(guān)研究論文發(fā)表在Advanced Healthcare Materials上（DOI: 10.1002/adhm.201700998），并已申請中國發(fā)明專利（CN2017108852376）。天津大學(xué)化工學(xué)院研究生耿金慧、姚池講師和寇曉虹副教授為論文的共同第一作者。本研究得到國家自然科學(xué)基金和國家千人計劃（青年）項目的資助支持。

原文鏈接: 

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/adhm.201700998

Jinhui Geng#, Chi Yao#, Xiaohong Kou#, Jianpu Tang, Dan Luo and Dayong Yang*. A Fluorescent Biofunctional DNA Hydrogel Prepared by Enzymatic Polymerization. Advanced Healthcare Materials, DOI: 10.1002/adhm.201700998.

仰大勇教授課題組主頁：http://dnanano.tju.edu.cn/

仰大勇教授簡介

仰大勇 博士，天津大學(xué)化工學(xué)院教授。華中科技大學(xué)學(xué)士、碩士，國家納米科學(xué)中心博士，美國康奈爾大學(xué)和荷蘭奈梅亨大學(xué)博士后。2015年入選“國家青年千人計劃”，2016年獲國家自然科學(xué)基金委“優(yōu)秀青年”資助。從事DNA Engineering（DNA分子工程）方面的研究，主要包括DNA功能高分子、生物傳感器和體外合成生物學(xué)。