[发明专利]DNA折纸框架脂质体及其制备方法

说明书

本发明公开了一种DNA折纸框架脂质体及其制备方法，所述DNA折纸框架脂质体包括磷脂分子和DNA折纸框架，DNA折纸框架包括DNA圆环折纸和锚定在DNA圆环折纸上的脂化DNA，脂化DNA与磷脂分子结合，用于将磷脂分子固定在DNA折纸框架上。本发明的DNA折纸框架脂质体通过将脂化DNA锚定在DNA折纸框架上，再利用该DNA折纸框架将脂质体模板化，以实现所制备的DNA折纸框架脂质体的尺寸固定且具有良好的分散性；同时，DNA折纸框架具有优异的结构稳定性，以控制并推进脂质体的生长进程；进一步的，DNA折纸框架还具有生物相容性和可寻址性，通过在DNA折纸框架上设置多个脂化DNA以形成多个成核点，使磷脂分子自组装形成生物膜。

技术领域

本发明涉及一种DNA折纸框架脂质体及其制备方法，属于DNA纳米技术领域。

背景技术

细胞膜的结构和功能极为复杂。它们定义细胞内不同细胞器的区域并介导生物分子的运输。细胞生物学的一个中心任务是阐明脂质双分子层和其他驱动膜动力学和控制细胞行为的分子(如蛋白质)之间的相互作用。在一个相对不复杂的可控系统中使用具有明确定义特性的人工膜是分析复杂细胞机械的一种有效方法。在生物技术中，设计定制的脂质双层膜也是一个备受瞩目的目标，它为药物传递和生物传感等领域带来了新机会。

目前，已经有大量的方法来制造人工膜，尤其是以单膜囊泡的形式。囊泡的制造一般包括以下三个步骤。首先，脂类溶解在一种良好的溶剂中(例如：油、氯仿以及含洗涤剂的水溶液)，在这些溶剂中，脂类分散为单个分子或小的聚集物(例如：胶束)。然后，脂质被转移到一种不含洗涤剂的水溶液中，使双层膜自组装，最终形成囊泡，这可以通过多种方式实现，包括干燥/再水合、透析和反相蒸发等步骤，在这一阶段调整实验条件通常可以有效地产生具有预期性能的囊泡。最后，外力(例如：超声波或挤压)可以应用到囊泡上，以控制它们的大小和提高单分散性。

然而，尽管可控几何测量和表面化学技术在制备囊泡方面取得了突破性进展，但现有技术仍存在以下一个或多个缺陷：

(1)以纳米精度控制囊泡的大小(更不用说形状)仍然是一个挑战；(2)特定囊泡类型所需的实验条件往往是根据经验确定的，而且可能存在批次与批次之间的差异；(3)一些粒径控制方法在很大程度上依赖于脂类的成分，这限制了它们的适应性；(4)特定的技术，即使用专业类型的实验仪器，而这些仪器在普通的生物化学实验室是不容易得到的。

有鉴于此，确有必要提出一种DNA折纸框架脂质体及其制备方法，以解决上述问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种DNA折纸框架脂质体及其制备方法，该方法不仅能够形成固定大小的具有良好分散性的脂质体，而且该脂质体还具有良好的生物相容性和可寻址性，实现生物膜的自组装。

为实现上述目的，本发明提供了一种DNA折纸框架脂质体，所述DNA折纸框架脂质体包括磷脂分子和DNA折纸框架，所述DNA折纸框架包括DNA圆环折纸和锚定在所述DNA圆环折纸上的脂化DNA，所述脂化DNA与所述磷脂分子结合，用于将所述磷脂分子固定在所述DNA折纸框架上。

作为本发明的进一步改进，所述DNA圆环折纸的内侧设有DNA连接链，所述脂化DNA包括DNA单链，所述DNA单链与所述DNA连接链以互补的方式结合。

作为本发明的进一步改进，所述脂化DNA包括连接在所述DNA单链上的马来酰亚胺脂质，所述磷脂分子以所述马来酰亚胺脂质作为成核点，并沿所述成核点向四周生长。

作为本发明的进一步改进，所述DNA圆环折纸的内侧延伸出16条所述DNA连接链，每条所述DNA连接链均与1个脂化DNA连接，每个脂化DNA上的每条DNA单链均连接1个马来酰亚胺脂质，每个马来酰亚胺脂质均可以与多个所述磷脂分子结合。

为实现上述目的，本发明还提供了一种DNA折纸框架脂质体的制备方法，应用于前述的DNA折纸框架脂质体，包括以下步骤：

制备DNA圆环折纸；