背景介绍
毛细管电泳技术基于其分析速度快、溶剂消耗量少、分离效率高的优势已受到了科研工作者的关注。近些年来,纳米颗粒广泛应用于生物和生物医学领域。毛细管电泳技术为纳米材料的分析提供了有效的技术手段。DNA纳米材料已成为纳米材料的一个新的分支。可依据不同的要求将DNA纳米材料设计成合适的尺寸和形态。经荧光染料功能化的DNA纳米材料可用于信号输出,利于细胞内的分子检测和生物成像。DNA纳米材料也可作为载体应用于药物递送。在众多DNA纳米材料中,DNA四面体具有简单的三维框架结构。毛细管电泳技术在DNA 的分析中具有其独特的优势,依据质荷比的差异可实现DNA的分离。近期,常州大学王建浩、蒋鹏举教授课题组与常州市第二人民医院倪昕晔教授课题组合作在国际分析化学权威杂志Talanta上发表了题为“Fluorescence coupled capillary electrophoresis as a strategy for tetrahedron DNA analysis”的论文()。
研究的主要内容介绍
图示例:
本研究建立了一种DNA四面体分析的新方法。由于毛细管电泳与荧光检测的结合能够提供高灵敏度和选择性的检测方法,毛细管电泳-荧光检测可应用于DNA四面体的分析。采用线性聚丙烯酰胺作为筛分剂,本文利用毛细管凝胶电泳对DNA四面体和DNA链进行了分离,并进一步为验证DNA四面体的成功合成提供了有效的分析平台。除此之外,毛细管电泳-荧光检测技术也可以用于定量DNA四面体的浓度。本研究中,DNA四面体由链1,2,3和4/7自组装而成。链4/7经荧光标记,利于荧光检测。除了表征DNA四面体,毛细管电泳-荧光检测技术也可用于研究DNA四面体的荧光共振能量转换,通过在DNA四面体形成过程中加入DNA链以形成干扰,进一步测定荧光共振能量转换信号的变化。DNA四面体还能作为小分子药物的载体,例如其可以与阿霉素结合并将药物递送入肿瘤细胞。毛细管电泳-荧光检测为DNA四面体载药系统的检测提供了有效的分析平台。本文分别考察了阿霉素的浓度、孵育时间和pH值对DNA四面体载药系统构建的影响。研究表明,毛细管电泳-荧光检测可成功应用于DNA四面体的表征,通过破坏DNA四面体结构监测阿霉素的释放也可证明DNA四面体-阿霉素载药系统的成功构建。本研究为毛细管电泳技术应用于DNA纳米材料的分析开拓了新的方向。
小结
本文采用一种基于毛细管电泳-荧光检测的方法用于DNA四面体的研究。结果表明该技术可为DNA四面体及DNA四面体载药系统提供有效的分析工具。为实现DNA四面体及DNA链的分离,对毛细管凝胶电泳的条件,包括线性聚丙烯酰胺的浓度、线性聚丙烯酰胺的组成、缓冲液pH值、缓冲液浓度、运行电压进行了优化。线性聚丙烯酰胺筛分介质在DNA分离中扮演了重要的角色。该毛细管电泳方法体现了较高的日内和日间重复性,分离度的相对标准偏差值为0.64%。与传统凝胶电泳相比,毛细管电泳-荧光检测是定量分析的灵敏技术。在DNA四面体的制备过程中,DNA链4的完全互补链链6用于干扰其合成。通过对电泳图谱的分析可计算出不同链6浓度下的破坏率。为了探究毛细管电泳-荧光检测在DNA四面体荧光共振能量转换中的应用,DNA链4的部分互补链链5也用于破坏DNA四面体的合成。试验表明链5对于DNA四面体荧光共振能量转换的影响要大于链6。除了监测DNA四面体,毛细管电泳-荧光检测也可用于分析DNA四面体载药体系。通过将毛细管电泳与荧光共振能量转换相结合可用于证实DNA四面体载药体系的成功构建。本文评估了影响DNA四面体载阿霉素体系形成和药物释放的因素。为开拓毛细管电泳技术在DNA纳米材料分析中的应用奠定了坚实的基础。