[发明专利]一种蜘蛛网状自组装功能核酸水凝胶的制备方法

权利要求书

1.一种蜘蛛网状自组装功能核酸水凝胶的制备方法，其特征在于，包括长单链DNA产物，一对L型探针A、B，以及一对探针1、2；

所述长单链DNA产物与L型探针A、B能够自组装成具有纳米花微观结构的软刷子DNA水凝胶；

所述探针1、2能够通过碱基互补配对形成DNA超级三明治结构，该结构与软刷子DNA水凝胶通过物理相互作用进一步组装形成嵌有纳米花的蜘蛛网状微观结构，最终形成蜘蛛网状自组装功能核酸水凝胶；

所述一对L型探针A、B具有如下结构：

1）所述L型探针A、B序列包括与RCA长单链DNA产物的互补区域和非互补区域；

2）所述L型探针A序列中的互补区域是与RCA长单链DNA产物中各单元序列任意互补且长度为20nt的核酸序列；

3）所述L型探针B序列中的互补区域是与RCA长单链DNA产物中各单元序列任意互补、长度为20nt且与A无重复的核酸序列；

4）所述L型探针A、B序列中的非互补区域是与RCA长单链DNA产物不发生结合且与探针2完全相同的非互补核酸序列；

5）所述L型探针A序列是由5’端至3’端方向，按照非互补区域至互补区域的顺序排列的核酸序列；

6）所述L型探针B序列是由5’端至3’端方向，按照互补区域至非互补区域的顺序排列的核酸序列；

所述探针1具有如下结构：

1）所述探针1序列为一段可结合特定靶标的特异性核酸适配体序列，包括A、B两部分序列，二者长度相同或相差1nt，且长度之和为探针1序列长度；

2）所述探针1序列是由5’端至3’端方向，按照序列A至序列B的顺序排列的核酸序列；

3）所述探针1的特异性核酸适配体序列使蜘蛛网状水凝胶具有靶标响应性和通过解组装可控释放包埋物的效果；

所述探针2具有以下结构：

1）所述探针2序列为靶标的特异性核酸适配体序列，包括分别与探针1中A、B序列互补的C、D序列，C、D序列长度之和为探针2序列长度；

2）所述探针2序列是由5’端至3’端方向，按照序列C至序列D的顺序排列的核酸序列，其中C序列与探针1的B序列长度相同，即B、C序列完全互补；D序列比A序列在3’端方向增多至少1nt长度，即A、D序列互补后与B、C互补区域之间存在至少1nt的间隔区域。

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述蜘蛛网状自组装功能核酸水凝胶可在加入靶标时发生解组装，所述靶标为探针1的核酸适配体序列对应结合的靶标。

3.根据权利要求1或2所述的制备方法，其特征在于，所述L型探针A、B，探针1、2为如下序列：

1）所述L型探针A如序列表SEQ ID NO：3所示核酸序列；

2）所述L型探针B如序列表SEQ ID NO：4所示核酸序列；

3）所述探针1如序列表SEQ ID NO：5所示核酸序列；

4）所述探针2如序列表SEQ ID NO：6所示核酸序列。

4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述蜘蛛网状自组装功能核酸水凝胶的制备方法还包括以下步骤：

1）在L型探针与RCA产物进行自组装之前，需要先将RCA产物的水凝胶状态通过搅拌的方式进行扰乱，直到RCA产物的粘弹性消失；

2）将L型探针加入到搅拌之后的RCA产物中，通过1分钟的短时间搅拌方式使L型探针与RCA产物进行部分互补杂交。

5.如权利要求3所述蜘蛛网状自组装功能核酸水凝胶的制备方法，其特征在于，还包括装载包埋物与纯化步骤，具体为：

1）将包埋物水溶液与透明的蜘蛛网状DNA水凝胶在混匀仪中常温避光孵育，转速为150rpm，孵育时间为90 min，随后将上清和胶体分离；

2）将分离出的蜘蛛网状自组装功能核酸水凝胶浸入ddH₂O中一定时间；

3）去除上清，剩下即为纯化装载完毕的蜘蛛网状自组装功能核酸水凝胶。