一種DNA/納米復(fù)合物及其制備方法與應(yīng)用技術(shù)

本發(fā)明專(zhuān)利技術(shù)公開(kāi)了一種DNA/納米復(fù)合物及其制備方法與應(yīng)用，所述DNA/納米復(fù)合物包括聚多巴胺納米粒，二氧化錳納米粒和DNAzyme；所述DNA/納米復(fù)合物為核殼納米粒，以聚多巴胺納米粒為核，二氧化錳納米粒為殼，DNAzyme吸附于殼表面；其中，所述DNAzyme為針對(duì)HSP70蛋白的mRNA設(shè)計(jì)的DNAzyme。本發(fā)明專(zhuān)利技術(shù)的DNA/納米粒復(fù)合物中，聚多巴胺核是良好的光熱試劑，可以用來(lái)進(jìn)行光熱治療，其表面的二氧化錳在腫瘤細(xì)胞內(nèi)高表達(dá)的谷胱甘肽作用，可以降解為Mn

【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
一種DNA/納米復(fù)合物及其制備方法與應(yīng)用
本專(zhuān)利技術(shù)涉及一種納米生物
，具體涉及一種DNA/納米復(fù)合物及其制備方法與應(yīng)用。
技術(shù)介紹
光熱治療系利用光熱制劑將近紅外光轉(zhuǎn)化為熱量達(dá)到殺傷腫瘤細(xì)胞的目的。由于這種治療方法的時(shí)間和空間可控制性，其被認(rèn)為是一種具有潛力的腫瘤治療方法。光熱治療中所使用的納米制劑需要具備良好的光熱轉(zhuǎn)換能力，常見(jiàn)的比如聚多巴胺納米粒，金納米粒，普魯士藍(lán)納米粒等等。但是，狡猾的腫瘤細(xì)胞可以通過(guò)上調(diào)熱休克蛋白(HSPs)來(lái)獲得耐熱性，從而減弱了光熱的治療和預(yù)后效果。HSPs是一種由各種環(huán)境或病理生理應(yīng)激誘導(dǎo)的高度保守的分子伴侶蛋白。其中，HSP70是保護(hù)細(xì)胞免受熱應(yīng)激損害的最活躍的耐熱蛋白之一。最近的研究表明，HSP70可以保護(hù)細(xì)胞免受熱應(yīng)激的損害。也通過(guò)直接抑制caspase-3激活來(lái)抑制PTT介導(dǎo)的凋亡。因此，HSP70的過(guò)表達(dá)代表了有效PTT的最顯著障礙之一。為此，研究者已經(jīng)開(kāi)發(fā)了多種HSP70抑制劑以整合到光熱系統(tǒng)中以改善腫瘤治療功效。通過(guò)使用小干擾RNA(siRNA)進(jìn)行RNA干擾已被廣泛用作調(diào)節(jié)基因表達(dá)的通用工具。16由于其高基因沉默效率，最近已設(shè)計(jì)出針對(duì)HSP70的siRNA，在治療HSP70時(shí)顯著改善了腫瘤治療效果與PTA結(jié)合使用。但是siRNA的臨床轉(zhuǎn)化受到體內(nèi)應(yīng)用缺陷的嚴(yán)重限制，因?yàn)閟iRNA基于RNA的結(jié)構(gòu)，極易在循環(huán)和細(xì)胞內(nèi)遞送過(guò)程中被核酸酶，酸性環(huán)境和溶酶體酶降解。另外，siRNA可能誘導(dǎo)脫靶效應(yīng)和免疫反應(yīng)，從而引起非特異性副作用。為緩解這些問(wèn)題，研究者開(kāi)發(fā)了功能性納米載體裝載siRNA，保護(hù)和遞送其至目標(biāo)作用組織。然而，納米平臺(tái)包含siRNA傳遞和光熱轉(zhuǎn)換功能的蛋白質(zhì)通常需要復(fù)雜的材料設(shè)計(jì)和復(fù)雜的制備程序，從而難以實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)高效，可重復(fù)生產(chǎn)和批量生產(chǎn)的目的。因此，尋找替代RNA干擾工具用于基因沉默已引起了的極大關(guān)注。DNAzyme(DZ)是一種可以催化RNA裂解的DNA序列。與siRNA不同，DZ可以重復(fù)裂解mRNA，而無(wú)需任何細(xì)胞內(nèi)機(jī)制進(jìn)行激活。此外，由于DZ的脫氧核糖含量相對(duì)于siRNA的核糖含量，其在體內(nèi)的穩(wěn)定性要高得多，且具有最小的脫靶效應(yīng)。因此DZ可以替代siRNA用于基因沉默治療。但是由于其活性具有金屬依賴性，因此可以設(shè)計(jì)含有金屬輔因子庫(kù)的納米粒系統(tǒng)在靶位點(diǎn)進(jìn)行DZ的原位活化和隨后的mRNA切割，繼而下調(diào)相應(yīng)蛋白的表達(dá)。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
為解決上述問(wèn)題，本專(zhuān)利技術(shù)的目的在于提供一種DNA/納米復(fù)合物及其制備方法與應(yīng)用，所述納米復(fù)合物主要包括聚多巴胺，二氧化錳和DNAzyme，形成以聚多巴胺納米粒為核，二氧化錳納米粒為殼，DNAzyme吸附于殼表面的納米核殼結(jié)構(gòu)。所述聚多巴胺核是良好的光熱試劑，可以用來(lái)進(jìn)行光熱治療，其表面的二氧化錳在腫瘤細(xì)胞內(nèi)高表達(dá)的谷胱甘肽作用，可以降解為Mn2+，從而激活DNAzyme，下調(diào)HSP70蛋白的表達(dá)，達(dá)到提高腫瘤細(xì)胞對(duì)于光熱治療的敏感性，增強(qiáng)光熱治療的目的。為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本專(zhuān)利技術(shù)采用的技術(shù)方案為：提供一種DNA/納米復(fù)合物，其所述DNA/納米復(fù)合物包括聚多巴胺納米粒，二氧化錳納米粒和DNAzyme；所述DNA/納米復(fù)合物為核殼納米粒，以聚多巴胺納米粒為核，二氧化錳納米粒為殼，DNAzyme吸附于殼表面；其中，所述DNAzyme為針對(duì)HSP70蛋白的mRNA設(shè)計(jì)的DNAzyme，序列如SEQIDNO.1所示。基于一個(gè)總得專(zhuān)利技術(shù)構(gòu)思，本專(zhuān)利技術(shù)還提供了上述DNA/納米復(fù)合物的制備方法，所述制備方法包括以下步驟：S1、將多巴胺單體溶于Tris緩沖液與乙醇的混合溶液中，在堿性條件下制備聚多巴胺納米粒；S2、在S1聚多巴胺納米粒溶液中加入高錳酸鉀溶液，攪拌、離心，收集沉淀得到聚多巴胺與二氧化錳核殼納米粒；S3、將聚多巴胺與二氧化錳核殼納米粒溶于緩沖液中，再加入DNAzyme孵育，離心，收集沉淀得到DNA/納米復(fù)合物。上述制備方法，進(jìn)一步的S1中所述Tris緩沖液的濃度為5-20mM，所述Tris緩沖液與乙醇的體積比為1-10:1。優(yōu)選的，所述Tris緩沖液的濃度為10mM，所述Tris緩沖液與乙醇的體積比為5:1。上述制備方法，進(jìn)一步的，S2中所述聚多巴胺納米粒濃度為50-400μg/mL，高錳酸鉀濃度為100-500μg/ml，常溫條件下攪拌，反應(yīng)時(shí)間為0.5-4h。優(yōu)選的，S2中所述聚多巴胺納米粒濃度為200μg/mL，高錳酸鉀濃度為250μg/ml，常溫條件下攪拌，反應(yīng)時(shí)間為0.5h。上述制備方法，進(jìn)一步的，S3中所述緩沖液為HEPES緩沖液。上述制備方法，進(jìn)一步的，S3中所述聚多巴胺與二氧化錳核殼納米粒溶液濃度為50-400μg/mL。優(yōu)選的，S3中所述聚多巴胺與二氧化錳核殼納米粒溶液濃度為200μg/mL。上述制備方法，進(jìn)一步的，S3中所述DNAzyme濃度為0.1-2μM，吸附時(shí)間為0.5-24h。優(yōu)選的，S3中所述DNAzyme濃度為1μM，吸附時(shí)間為12h。基于一個(gè)總得專(zhuān)利技術(shù)構(gòu)思，本專(zhuān)利技術(shù)還提供了上述DNA/納米復(fù)合物在制備治療腫瘤藥物中的應(yīng)用。基于一個(gè)總得專(zhuān)利技術(shù)構(gòu)思，本專(zhuān)利技術(shù)還提供了上述DNA/納米復(fù)合物在制備惡性腫瘤光熱治療藥物中的應(yīng)用。優(yōu)選的，所說(shuō)惡性腫瘤為三陰性乳腺癌細(xì)胞。上述的藥物，進(jìn)一步的，所述藥物為外用制劑、口服制劑或注射劑。作為優(yōu)選，所述的外用制劑為外用凝膠劑。所述的口服制劑為包含所述的復(fù)合納米粒的顆粒劑、片劑、口服溶液劑等。所述的注射劑為包含所述的復(fù)合納米粒的靜脈注射液。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本專(zhuān)利技術(shù)具有以下有益效果：1、本專(zhuān)利技術(shù)提供了一種DNA/納米復(fù)合物，主要包括聚多巴胺，二氧化錳和DNAzyme，形成以聚多巴胺納米粒為核，二氧化錳納米粒為殼，DNAzyme吸附于殼表面的納米核殼結(jié)構(gòu)，DNAzyme是針對(duì)HSP70設(shè)計(jì)的DNAzyme(DZ)可以有效剪切mRNA，從而下調(diào)HSP70的表達(dá)。本專(zhuān)利技術(shù)中聚多巴胺與二氧化錳的雜化納米粒同時(shí)作為光熱制劑和金屬離子庫(kù)，聚多巴胺具有良好的光熱轉(zhuǎn)換效率，可以用來(lái)進(jìn)行光熱治療，二氧化錳在腫瘤細(xì)胞內(nèi)的高谷胱甘肽條件下被降解成Mn2+，用以激活DNAzyme降解HSP70mRNA，進(jìn)一步可以下調(diào)HSP70蛋白的表達(dá)，從而減弱腫瘤的耐熱能力，增強(qiáng)光熱治療的效果。2、本專(zhuān)利技術(shù)提供了一種DNA/納米復(fù)合物的制備方法，堿性條件下讓多巴胺單體自聚為聚多巴胺納米粒，然后利用其表面的氨基和酚羥基等具有還原性的性質(zhì)，在其表面原位還原高錳酸鉀得到二氧化錳，形成以聚多巴胺納米粒為核，二氧化錳為殼的核殼納米粒，最后利用二氧化錳外殼與核酸的物理吸附作用，將針對(duì)HSP70蛋白設(shè)計(jì)的DNAzyme吸附于納米粒表面，得到PDA@MnO2/DZ的納米粒復(fù)合物，其制備過(guò)程簡(jiǎn)單可控，為增強(qiáng)光熱治療提供了新思路。3、本專(zhuān)利技術(shù)提供了一種DNA/納米復(fù)合物在腫瘤光熱治療中的應(yīng)用，復(fù)合納米粒可靶向富集于腫瘤病灶部位，通過(guò)增強(qiáng)光熱治療導(dǎo)致腫瘤細(xì)胞死亡，對(duì)心、肝、脾、腎等無(wú)損傷，可以對(duì)腫瘤治療提供依據(jù)和思路。本文檔來(lái)自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
1.一種DNA/納米復(fù)合物，其特征在于，所述DNA/納米復(fù)合物包括聚多巴胺納米粒，二氧化錳納米粒和DNAzyme；所述DNA/納米復(fù)合物為核殼納米粒，以聚多巴胺納米粒為核，二氧化錳納米粒為殼，DNAzyme吸附于殼表面；其中，所述DNAzyme為針對(duì)HSP70蛋白的mRNA設(shè)計(jì)的DNAzyme，序列如SEQ ID NO.1所示。/n

【技術(shù)特征摘要】
1.一種DNA/納米復(fù)合物，其特征在于，所述DNA/納米復(fù)合物包括聚多巴胺納米粒，二氧化錳納米粒和DNAzyme；所述DNA/納米復(fù)合物為核殼納米粒，以聚多巴胺納米粒為核，二氧化錳納米粒為殼，DNAzyme吸附于殼表面；其中，所述DNAzyme為針對(duì)HSP70蛋白的mRNA設(shè)計(jì)的DNAzyme，序列如SEQIDNO.1所示。


2.根據(jù)權(quán)利要求1所述DNA/納米復(fù)合物的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：
S1、將多巴胺單體溶于Tris緩沖液與乙醇的混合溶液中，在堿性條件下制備聚多巴胺納米粒；
S2、在S1聚多巴胺納米粒溶液中加入高錳酸鉀溶液，攪拌、離心，收集沉淀得到聚多巴胺與二氧化錳核殼納米粒；
S3、將聚多巴胺與二氧化錳核殼納米粒溶于緩沖液中，再加入DNAzyme孵育，離心，收集沉淀得到DNA/納米復(fù)合物。


3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的DNA/納米復(fù)合物的制備方法，其特征在于，S1中所述Tris緩沖液的濃度為5-20mM，所述Tris緩沖液與乙醇的體積比為1-10∶1。

【專(zhuān)利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：周文虎，席洋，
申請(qǐng)(專(zhuān)利權(quán))人：長(zhǎng)沙醫(yī)學(xué)院，
類(lèi)型：發(fā)明
國(guó)別省市：湖南;43