【摘 要】
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外泌体是细胞主动分泌的一类膜囊泡,承担着细胞间的信息交流功能,参与调控机体的各项生理活动。外泌体内部含有多种疾病的生物标志物和预后因子,在临床诊断和治疗中展现出较大的应用潜能。然而,由于外泌体的数量少且体积小,难以从复杂样本流体中有效分离,大大限制了其在疾病早期诊断和预后治疗中的应用。DNA是一类具有生物活性的大分子,具有精准的分子识别能力和序列可编程性,在制备生物功能材料方面具有独特的优势。基于
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外泌体是细胞主动分泌的一类膜囊泡,承担着细胞间的信息交流功能,参与调控机体的各项生理活动。外泌体内部含有多种疾病的生物标志物和预后因子,在临床诊断和治疗中展现出较大的应用潜能。然而,由于外泌体的数量少且体积小,难以从复杂样本流体中有效分离,大大限制了其在疾病早期诊断和预后治疗中的应用。DNA是一类具有生物活性的大分子,具有精准的分子识别能力和序列可编程性,在制备生物功能材料方面具有独特的优势。基于DNA分子的可编程性,本论文构建了一种可特异性捕获外泌体的DNA网络,并研究其在外泌体特异性分离、高效富集和无损释放方面的效果,为实现外泌体高效分离与富集提供了新思路。主要研究工作归纳如下:（1）利用滚环扩增（RCA）反应制备DNA网络。通过对DNA网络形貌结构和机械强度的表征,发现DNA网络呈多纤维孔洞状的立体结构,并且机械强度较低,有利于外泌体的分离与富集。（2）利用DNA网络对外泌体进行高效分离和富集。通过DNA适配体与外泌体的荧光共定位研究,验证DNA适配体能够与外泌体特异性结合。通过荧光二维图像及三维层扫图像观察到DNA网络能够特异性捕获外泌体,且外泌体在DNA网络内部呈三维立体状态。同时验证了DNA网络对外泌体的封装效果,证明该DNA网络能够用于外泌体的特异性分离富集。（3）利用DNA链置换反应无损释放DNA网络包封的外泌体。通过调整置换链的序列长度,探究置换链与外泌体对适配体的竞争性结合能力。当置换链与适配体序列完全互补时,外泌体被置换链从DNA网络内部竞争性释放。（4）利用核酸酶降解DNA网络对外泌体进行缓释。通过控制核酸酶的浓度及与DNA网络的反应时间可实现外泌体的可控释放。释放后的外泌体形态正常、并保持正常的生物活性。本论文设计的DNA网络能够特异性分离、富集和缓释外泌体,分离的外泌体具有良好的生物活性,可进而用于调节细胞的生理状态。该DNA网络为外泌体的分离研究提供了新的方法,有利于外泌体的下游分析应用。
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