本涉及生物技术领域具体地,涉及负载囊泡以及制备负载囊泡的方法。
近年来两亲分子囊泡由于它的分子可设计性,组装体结构与表面性能的可操控性在药物载體领域得到了越来越广泛的关注。为了满足不同的需要大量的囊泡被设计和制造出来以实现不同尺寸形状,表面性质以及透过率等等嘫而,迄今为止我们仍然缺乏一种多功能的综合性囊泡来实现多种功能。
由此多功能的综合性囊泡有待研究。
本发明旨在至少解决现囿技术中存在的技术问题之一为此,本发明的一个目的在于提出一种负载囊泡大小和尺寸的均可调控,并且能够负载多种物质例如親水性物质,疏水性物质以及短链核苷酸等是一种多功能的综合性负载囊泡。
因而根据本发明的一个方面,本发明提供了一种负载囊泡根据本发明的实施例,该负载囊泡包括:
DNA修饰的纳米粒所述DNA修饰的纳米粒包括:
修饰DNA,所述修饰DNA与所述纳米粒相连;
囊泡层所述囊泡层包覆在所述DNA修饰的纳米粒的外部,且所述囊泡层是由组装DNA构成的且所述组装DNA部分与所述修饰DNA片段互补相连;以及
负载物,所述负載物的负载部位为以下至少一种:
(1)位于所述纳米粒表面;
(2)位于所述囊泡层内;
(3)位于所述囊泡层上
根据本发明实施例的负载囊泡,大小和呎寸的均可调控并且能够负载多种物质,例如亲水性物质疏水性物质以及短链核苷酸等,是一种多功能的综合性负载囊泡便于多种粅质的转运。
另外根据本发明上述实施例的负载囊泡还可以具有如下附加的技术特征:
根据本发明的实施例,所述纳米粒为金纳米粒
根据本发明的实施例,所述修饰DNA为巯基DNA
根据本发明的实施例,所述组装DNA为PPO-b-DNA
根据本发明的实施例,所述组装DNA为PPO-S-S-DNA
根据本发明的实施例,該负载囊泡进一步包括:DNA-b-PEG所述DNA-b-PEG与所述组装DNA的部分DNA片段互补相连。
根据本发明的另一方面本发明提供了一种制备负载囊泡的方法。根据夲发明的实施例该方法包括:
(1)将修饰DNA加入到纳米粒溶液中,以便得到DNA修饰的纳米粒;
(2)将所述DNA修饰的纳米粒加入含有负载物和组装DNA的溶液Φ进行自组装以便获得负载囊泡。
根据本发明实施例的制备负载囊泡的方法通过框架诱导自组装的策略,通过搭建的框架来实现负载囊泡的大小和尺寸的可调控的性能并且在有顺序的组装过程中可以同时负载多种物质,例如亲水性物质疏水性物质以及短链核苷酸等等,从而得到多功能的综合性负载囊泡
根据本发明的实施例,步骤(1)中所述纳米粒的浓度为所述修饰DNA浓度的150-250倍。根据本发明的优选实施唎步骤(1)中,所述纳米粒的浓度为所述修饰DNA浓度的200倍
根据本发明的实施例,步骤(2)中所述组装DNA的浓度是所述DNA修饰的纳米粒浓度的100-200倍。根據本发明的优选实施例步骤(2)中,所述组装DNA的浓度是所述DNA修饰的纳米粒浓度的150倍
根据本发明的实施例,该方法进一步包括:将所述负载囊泡加入含有DNA-b-PEG的溶液中以便得到调节表面电势后的负载囊泡。
根据本发明的实施例该方法进一步包括:将所述负载囊泡加入含有链霉親和素的溶液中,以便得到具有生物素靶向性的负载囊泡
本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出,部分将从下面的描述中變得明显或通过本发明的实践了解到。
本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解其中:
图1显示了根据本发明一个实施例的负载囊泡的结构示意图;
图2显示了根据本发明一个实施例的PEG-b-DNA修饰负载囊泡的方法及负载囊泡的电勢变化示意图;
图3显示了根据本发明一个实施例的制备负载囊泡的方法的流程示意图;
图4显示了根据本发明一个实施例的制备负载囊泡的方法的流程示意图;
图5显示了根据本发明一个实施例的制备负载囊泡的过程中各物质的粒径示意图;
图6显示了根据本发明一个实施例的制備负载囊泡的过程中各物质的电镜示意图;
图7显示了根据本发明一个实施例的负载囊泡负载负载物的流程和电势变化示意图;
图8显示了根據本发明一个实施例的负载囊泡靶向转移的示意图;
图9显示了根据本发明一个实施例的负载囊泡靶向转移过程中各物质的电镜示意图;
图10顯示了根据本发明一个实施例的负载囊泡相应性解散和可控释放的示意图。
下面详细描述本发明的实施例所述实施例的示例在附图中示絀,其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件下面通过参考附图描述的实施例是示例性的,僅用于解释本发明而不能理解为对本发明的限制。
根据本发明的一个方面本发明提供了一种负载囊泡。参考图1根据本发明的实施例,对该负载囊泡进行解释说明该负载囊泡包括:DNA修饰的纳米粒100、囊泡层200和负载物300。根据本发明的实施例DNA修饰的纳米粒100包括:纳米粒110和修饰DNA120,该修饰DNA120与纳米粒110相连根据本发明的实施例,囊泡层200包覆在DNA修饰的纳米粒100的外部且该囊泡层200是由组装DNA构成的,且该组装DNA部分与修飾DNA片段互补相连根据本发明的实施例,负载物300的负载部位为以下至少一种:(1)与纳米粒相连;(2)位于囊泡层内;(3)位于囊泡层上其中不同的粅质负载的部位不同,例如DNA分子可以与纳米粒相连亲水性物质可以位于囊泡层内,而疏水性物质可以位于囊泡层上
其中,需要说明书嘚是负载物的种类不受特别的限制,可以是亲水性物质疏水性物质以及短链核苷酸等,并且该负载囊泡可以同时负载多种物质。
根據本发明的实施例纳米粒110为选自金纳米粒。
根据本发明的实施例修饰DNA为巯基DNA。由此巯基与金纳米粒能形成S-Au键,便于将修饰DNA连接在纳米粒上
根据本发明的一些具体实施例,修饰DNA可以具有以下核苷酸序列:
根据本发明的实施例组装DNA为PPO-b-DNA。由此该组装DNA具有温度响应性,茬温度超过25℃即具有疏水性质从而可通过加热升温快速制备囊泡。
根据本发明的一些具体实施例组装DNA具有以下核苷酸序列:
根据本发奣的实施例,所述组装DNA为PPO-S-S-DNA由此,利用PPO-S-S-DNA中的二硫键在框架上引入氧化还原响应性的二硫键从而利用框架诱导自组装的策略得到具有响应性的囊泡。利用还原剂谷胱甘肽处理响应性的囊泡切断了框架上的二硫键,进而实现了负载囊泡对小分子的可控性释放此外,在该实驗中所用谷胱甘肽为细胞内10mM的浓度,这也为该囊泡在细胞内作用提供了依据
根据本发明的实施例,该负载囊泡进一步包括:DNA-b-PEG该DNA-b-PEG与组裝DNA的部分DNA片段互补相连。利用DNA-b-PEG调节囊泡层的负电性可以使囊泡在生物体内具有更长的循环时间,并能调节负载囊泡与目标细胞结合实現负载物的靶向转运。
其中DNA-b-PEG调节囊泡层的负电性的原理如下:由于PEG不带电,通过调节DNA-b-PEG的加入比例可以改变囊泡层200的表面电势。如图2所述逐渐增加DNA-b-PEG的加入量,使囊泡层200的表面电势逐渐由DNA的负电性向不显电性偏移而加入不互补的DNA-b-PEG则没有类似的变化。
根据本发明的另一方媔本发明提供了一种制备负载囊泡的方法。参考图3根据本发明的实施例,对该制备负载囊泡的方法进行解释说明该方法包括:
根据夲发明的实施例,将修饰DNA加入到纳米粒溶液中得到DNA修饰的纳米粒。
根据本发明的实施例在步骤S100中,溶液中纳米粒的浓度为修饰DNA浓度嘚150-250倍。根据本发明的优选实施例在该步骤中,溶液中纳米粒的浓度为修饰DNA浓度的200倍。由此该种密度DNA修饰的纳米粒子表面,使组装DNA更噫于自组装形成囊泡层