[发明专利]一种DNA折纸生物色谱柱的制备方法及其在药物筛选中的应用

说明书

本发明涉及DNA折纸生物色谱柱的制备方法及其在药物筛选中的应用，可有效解决现有技术中药物筛选准确性不高、过程复杂的问题，方法是，活化硅胶及制备羧基化硅胶，将靶点用长度为10~30 bp的单链DNA修饰，将M13mp18 ssDNA、216条订书钉链、靶点化合物投料于PCR仪中，以6℃/min的速率从60℃降到35℃，即得到组装有靶点化合物的氨基化的DNA折纸，将羧基化硅胶分散于PBS溶液中，加入DCC与NHS混匀，再加入组装了靶点化合物的氨基化的DNA折纸，室温搅拌，用PBS溶液及超纯水洗涤，真空干燥，然后装柱，匀浆液和顶替液为PBS缓冲液，即得到DNA折纸生物色谱柱，本发明使用简便、高效、准确性高，充分发挥药物作用。

技术领域

本发明涉及色谱柱，特别是一种DNA折纸生物色谱柱的制备方法及其在药物筛选中的应用。

背景技术

目前，应用于药物筛选的模型主要包括：整体动物水平模型、组织器官水平模型和细胞、分子水平模型。

整体动物模型药物筛选只能对有限的样品进行筛选，并且在实验动物身上复制出的病理模型十分有限，使用整体动物模型筛选新药具有显著的局限性、低效率和高成本等弊端。组织器官水平模型在一定程度上克服了整体动物模型的不足，但是仍然存在规模小、效率低、反应药物作用有限等缺点。细胞、分子水平的药物筛选模型是目前采用较多的一种方法，但是由于检测方法局限，可供药物筛选的检测指标十分有限，且该筛选模型准确性不高（药物到达细胞而非作用靶点）、筛选过程复杂（需要几天甚至更长的时间）、样品用量大（需要几十至几百毫克）。

2006年，Rothemund首次提出了一种全新的DNA自组装方法——DNA折纸术（Origami），并在Nature杂志以封面论文发表。DNA折纸具有生物相容性好、空间可寻址性、无细胞毒性及形状和尺寸可精确定义等优点，除此之外，DNA折纸术还具有的显著特点有：1）组装过程简单；2）可精确组装多维纳米结构；3）可组装的对象种类繁多；4）可用于研究的领域广泛。

由于DNA折纸具有良好的生物相容性、尺寸均匀、形状可控、表面容易修饰等优点，可以有效改善硅胶表面，使更多的受体或者化合物能够通过DNA折纸键合到硅胶表面。但如何利用靶点（蛋白质、生物酶、膜受体、核受体及其他靶点化合物）与药物之间的特异性反应，实现药物筛选，并且对于了解药物在生物体内的分布、代谢等情况以及设计开发具有高活性, 低毒性的药物分子都具有重要意义，但至今未见有该技术的公开报导。

发明内容

针对上述情况，为克服现有技术之缺陷，本发明之目的就是提供一种DNA折纸生物色谱柱的制备方法及其在药物筛选中的应用，可有效解决现有技术中药物筛选准确性不高、过程复杂的问题。

本发明解决的技术方案是，本发明方法包括以下步骤：

1、活化硅胶及制备羧基化硅胶：

将硅胶置于体积浓度为20%的盐酸中回流5-7 h，再用水洗至中性，在真空干燥箱中，于55-65℃下真空干燥12-18 h（过夜），成活化硅胶，将活化硅胶置于无水甲苯中，加入γ-氨丙基三乙氧基硅烷中，氮气保护下，100-120℃回流22-26 h，用甲苯及乙醚分别洗涤3次，于真空干燥箱中55-65℃干燥12-18 h（过夜），成氨基化硅胶，将氨基化硅胶超声分散于30 mL四氢呋喃中，加入与γ-氨丙基三乙氧基硅烷等摩尔比的丁二酸酐，室温搅拌24 h，用无水乙醇洗涤3~5次，于真空干燥箱中55-65℃干燥12-18 h（过夜），成羧基化硅胶，所说的硅胶粒径：5 µm，孔径：100-300 Å（市售产品如：青岛美高化工有限公司产品）；

2、DNA折纸组装靶点：