基于dna折纸技术的纳米载药系统

《基于dna折纸技术的纳米载药系统》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、郑州轻工业学院硕士研究生毕业（学位）论文开题报告学院：电气信息工程学院姓名：学号：年级：2014级专业：电气工程导师：填表日期：郑州轻工业学院研究生处制11填表说明一、研究生在导师指导下，应于第三学期根据研究方向选定论文研究课题。二、研究生通过系统地查阅国内外文献资料，在进行实地调查研究的基础上，详细认真地填写报告中的有关内容。三、报告须在导师组会议上宣读，广泛听取意见，并进行修改，经组同意，主管院长（主任）批准后，方可执行。四、报告一式三份，应于开题报告结束后，分别交院系、研究生处、研究生本人各一份存查，并作为检查报告执行情况的依据

2、。五、本报告存入研究生技术档案，是学位评定材料之一，要求用钢笔填写，字迹清楚，如栏内填写不下，可另加附页。11研究题目：基于DNA折纸技术的纳米载药系统课题来源：国家自然科学基金选题依据（选题的理论意义和实用价值，国内外研究动向及进展）：1.选题的理论意义和实用价值目前，癌症已成为人类健康的一大杀手。据世界卫生组织统计，全球每年有420万人死于癌症。尽管近年来临床治疗效果已取得了很大的进步，但目前最有效的治疗方法依然是手术和化疗。而化疗药物在杀伤肿瘤细胞的同时也会产生全身严重的毒副作用。因此，提高局部给药浓度，减少药物全身毒性反应一直

3、是国内外在治疗癌症方面所研究的热点。本文选用DNA折纸术进行纳米载药，是因为DNA折纸是由多条订书钉链和一条支架DNA杂交，而非彼此杂交,所以反应对计量关系的精确度要求相对较低，这可以显著提高组装的成功率和产量。而且，DNA折纸术能够构建特定的形状、尺寸和分子可寻址的纳米结构[1-4]。利用DNA折纸术进行载药不仅可以提高药物传输的效率，增强局部的给药浓度，降低细胞的耐药性。而且可以克服纳米粒载药系统缺乏生物相容性和缺乏多功能空间寻址能力这一难题。这为纳米载药系统的研究奠定了有利的基础。2、国内外研究动向及进展1、2006年，加利福尼

4、亚理工学院科学家Rothemund在Nature杂志以封面论文的形式报道了DNA折纸术[1]。同年，上海交通大学Bio-X中心和上海应用物理所研究人员基于DNA折纸术组装得到纳米尺度的中国地图[2]。2、2007年，Shih等将DNA折纸术拓展到三维结构层面[3]，成功利用脚手架链折叠出了六螺旋的纳米管，这是DNA折纸术在三维结构自组装领域的首次尝试，实现了DNA分子由构建二维图形到创建三维结构的一大突破，自此，三维DNA折纸术在DNA自组装领域快速发展。3、2008年，Andersen等开发了一种专门用于DNA折纸术图形设计的软件，

5、并借助此软件设计并创建出了非对称又带孔的海豚图形结构[4]。4、2009年，Douglas等在DNA纳米管的基础上提出了“蜂窝褶状模型”，并依此创建出了块状巨石、桥式结构、方向螺帽、细瓶颈、堆积交叉、插槽交叉等多种单体和组合结构[5]，被LaBean教授誉为DNA纳米技术领域的又一个里程碑[6]。并在进一步的研究中，通过在每个单元上适当的添加或减少碱基数目，实现了三维结构的整体扭曲和弯折[7]，通过透射电子显微镜(TEM)表征与设计完全相符，弯折角度可精确控制到3°。5、2009年，Ke等基于DNA折纸术，构造出了DNA四面体笼[7]

6、，研究人员寄希望与其能用于转载“货物”，实现纳米颗粒向特定目标的传送。同年，丹麦Andersen等基于DNA折纸术，利用“先折面在合围”的方法构造出了一个具有可寻址特性的DNA六面体盒，并通过链置换级联反应，使用DNA“钥匙”实现了控制[8]。6、2012年，Yan等在Science上以封面形式发表论文，提出利用DNA折纸术可以将脚手架链折叠成任意织构的三维纳米结构的观点[9]。他们通过在每个单元上适当的增加或减少碱基数目，调节自组装结构的表面曲率，创建出了像艺术品一样的纳米“圆球”和精美“花瓶”，这将三维DNA折纸术推向了一个新的高

7、度。7、2012年，Yin等融合DNAtile自组装和DNA折纸术的构图思想，开创性的提出了利用一系列短的单链DNA自组装构建纳米结构的SST自组装方法[10],并利用300多条短的DNA单链，一次性合成了100多个二维DNA纳米图形，开创了DNA自组装一次性纳米构图数量之最，是目前通用性最强的一种DNA纳米构图方式。8、2012年，Yan等在二维SST自组装方式的基础上，通过改进单链DNAtile的长度，根据DNA11双螺旋的空间结构特性，使得每条单链DNAtile自组装时空间位置发生改变[11]，延伸到三维空间中，再一次发挥SST

8、方式强大的自组装能力，成功组装成了100多个三维DNA纳米结构。9、2009年，SeungHyeonKo提出了碳纳米管作为细胞内组合的交付工具的应用。10、2012年，QiaoJiang等人提出DNA折纸术作为规避药物载