光控智能DNA纳米水凝胶设计及其在miRNA的精准输送和释放方面的应用

基本信息
批准号:21875145
项目类别:面上项目
资助金额:65.00
负责人:刘明哲
学科分类:
依托单位:沈阳药科大学
批准年份:2018
结题年份:2022
起止时间:2019-01-01 - 2022-12-31
项目状态: 已结题
项目参与者:贾丽娜,叶小霞,王诗宇,孙晓雪,方教冰,刘俊,陈雨辰,尉林娜,马雨杉
关键词:
生物大分子与聚合物偶联偶氮苯光控DNA水凝胶
结项摘要

MicroRNA (miRNA) is an important member of the non-coding RNA family. The abnormal expression of miRNA is closely related to the occurrence, development, metastasis and drug resistance of many malignant tumors. Therefore, if real-time, dynamic and precise regulation of miRNA function can be achieved in cancer cells on the time axis, it may have an important guiding significance for us to further understand the mechanism of miRNA and design an effective nano-carrier for miRNA/drug co-delivery. In this project, the photo-responsive dye molecule modified DNA was introduced into the drug carrier to design a photoregulated smart DNA nanohydrogel for the precise delivery and release of miRNA. The nanohydrogels possess active targeting function, which can be transfected into specific cancer cells through receptor recognition, and then release of miRNA under photoirradiation. The effect of regulation action on cell cycle, apoptosis and drug resistance will be investigated at different time periods to obtain information that previous studies could not get. On this basis, this project will also attempt to enhance the chemotherapy efficacy by using drug resistant MCF-7/doxorubicin cancer cell lines. The photoregulated smart DNA nano-hydrogel developed in this project has a profound theoretical guidance for the innovative research in the field of biomedical materials.

作为非编码RNA家族中的重要成员,miRNA的异常表达与诸多恶性肿瘤的发生发展、转移、及耐药性等密切相关。因此,如果能在时间轴上实现对癌细胞中miRNA功能的实时动态精准调控,对我们深入理解miRNA的作用机制,设计高效的miRNA/药物纳米载体具有重要的指导意义。本项目将光响应性染料分子修饰DNA引入到药物载体中,设计一种光控智能DNA纳米水凝胶用于miRNA的精准输送和释放。该纳米水凝胶具有主动靶向功能,可通过受体识别被转染至特定的癌细胞内,并在光照下释放miRNA。我们将考察在不同时间段的调节行为对细胞周期、细胞凋亡及耐药性的影响,获得以往研究不能得到的信息。在此基础上,本项目也将进行改善乳腺癌耐药细胞株MCF-7/阿霉素耐药性的研究。本项目开发的光控智能DNA纳米水凝胶对于生物医用材料领域的创新研究有着深刻的理论指导价值。

项目摘要

MicroRNA (miRNA)的异常表达与诸多恶性肿瘤的发生发展、转移、及耐药性等密切相关。因此,如果能实现对癌细胞中miRNA表达水平的时空调节,对我们深入理解miRNA的作用机制,设计高效的miRNA/药物纳米载体具有重要的指导意义。本项目在前期研究工作的基础上,开发了核酸适配体功能化DNA纳米水凝胶和核酸适配体-miRNA抑制剂共价偶联型DNA纳米水凝胶,并通过载药和释药、癌细胞转染及细胞毒性实验,建立了基于DNA纳米水凝胶的药物及药物/miRNA抑制剂共递送实验评价体系。设计制备了光响应性miR-21抑制剂,并在体外验证了光控释放效果。通过对miR-21抑制剂的负载方式的系统考察,设计制备了包载光响应性miR-21抑制剂的还原敏感型磁性纳米水凝胶,并将其输送至癌细胞中,确认了miR-21抑制剂的光控释放效果。但由于细胞表面及其内部成分的高度复杂性等原因,细胞内光控释放效果不及体外理想,有待进一步探索。本项目研究为细胞内生物大分子的结构和功能的可逆光控调节研究积累了宝贵的经验,研究过程中所开发的纳米水凝胶和核酸的化学修饰方法应用于靶向抗肿瘤药物递送、细胞成像和DNA分子探针研究并发表SCI论文5篇,申请国内发明专利2项,获专利授权3项。

项目成果
{{index+1}}

{{i.achievement_title}}

{{i.achievement_title}}

DOI:{{i.doi}}
发表时间:{{i.publish_year}}

暂无此项成果

数据更新时间:2023-05-31

其他相关文献

1

涡度相关技术及其在陆地生态系统通量研究中的应用

涡度相关技术及其在陆地生态系统通量研究中的应用

DOI:10.17521/cjpe.2019.0351
发表时间:2020
2

氟化铵对CoMoS /ZrO_2催化4-甲基酚加氢脱氧性能的影响

氟化铵对CoMoS /ZrO_2催化4-甲基酚加氢脱氧性能的影响

DOI:10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2022.10.026
发表时间:2022
3

一种光、电驱动的生物炭/硬脂酸复合相变材料的制备及其性能

一种光、电驱动的生物炭/硬脂酸复合相变材料的制备及其性能

DOI:10.16085/j.issn.1000-6613.2022-0221
发表时间:2022
4

硬件木马:关键问题研究进展及新动向

硬件木马:关键问题研究进展及新动向

DOI:
发表时间:2018
5

基于SSVEP 直接脑控机器人方向和速度研究

基于SSVEP 直接脑控机器人方向和速度研究

DOI:10.16383/j.aas.2016.c150880
发表时间:2016

刘明哲的其他基金

批准号:41274109
批准年份:2012
资助金额:70.00
项目类别:面上项目
批准号:41171066
批准年份:2011
资助金额:85.00
项目类别:面上项目

相似国自然基金

1

光控“开-关”释药温敏糖基智能水凝胶设计合成及其构效研究

批准号:21476117
批准年份:2014
负责人:朱金丽
学科分类:B0813
资助金额:89.00
项目类别:面上项目
2

光敏剂的智能输送与释放及在肿瘤光动力治疗中的应用

批准号:51703163
批准年份:2017
负责人:赵琳琳
学科分类:E0310
资助金额:23.00
项目类别:青年科学基金项目
3

基于RCA反应设计的DNA智能水凝胶在生物分析中的应用

批准号:21705074
批准年份:2017
负责人:黄艺顺
学科分类:B0404
资助金额:25.00
项目类别:青年科学基金项目
4

控制释放生长因子型智能水凝胶的制备及其应用研究

批准号:31200719
批准年份:2012
负责人:杨宁
学科分类:C1002
资助金额:23.00
项目类别:青年科学基金项目