背景[1-3]
脫氧核糖核酸鈉鹽是一種化學(xué)物質(zhì)，有兩種不同的分子結(jié)構(gòu)，一種是脫氧胸腺嘧啶核苷酸（dTNP），另一種是脫氧尿嘧啶核苷酸（dUNP）。它們是核苷酸的脫氧形式，與核糖核苷酸相對應(yīng)。脫氧核糖核酸（DNA）是由脫氧核糖核酸鈉鹽組成的，它們是構(gòu)成生命的基礎(chǔ)遺傳信息的載體。
脫氧核糖核酸鈉鹽這種物質(zhì)主要用作DNA序列中特定堿基的修飾，在科學(xué)研究、生物工程、藥物開發(fā)等領(lǐng)域有廣泛的應(yīng)用。DNA-Na+在細(xì)胞中起著重要的作用，它是遺傳信息的載體，決定了生物體的遺傳特征和性狀。在生物體中，DNA-Na+主要存在于細(xì)胞核中，也可以在細(xì)胞質(zhì)中存在。
脫氧核糖核酸鈉鹽的結(jié)構(gòu)非常穩(wěn)定，但在某些條件下會發(fā)生斷裂或突變，導(dǎo)致遺傳信息的改變。這種改變可能會對生物體的正常功能產(chǎn)生影響，甚至引發(fā)疾病。因此，對DNA-Na+的研究對于理解生命的起源、進(jìn)化和疾病的發(fā)生機(jī)制具有重要意義。
脫氧核糖核酸鈉鹽
脫氧核糖核酸鈉鹽(Sodium Deoxyribonucleotide)是一種由脫氧核糖和磷酸組成的化合物，是構(gòu)成DNA分子的基本單元之一。它是由核苷酸通過磷酸二酯鍵連接而成的，其中脫氧核糖是五碳糖，磷酸是三碳磷酸。
脫氧核糖核酸鈉鹽在生物體內(nèi)具有重要的生物學(xué)功能。它是DNA合成的基本原料之一，參與了DNA的復(fù)制和修復(fù)過程。此外，它還參與了RNA合成、蛋白質(zhì)合成等生物化學(xué)反應(yīng)。
在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域，脫氧核糖核酸鈉鹽被廣泛應(yīng)用于基因工程、細(xì)胞工程、藥物研發(fā)等領(lǐng)域。例如，在基因工程中，脫氧核糖核酸鈉鹽可以作為DNA合成的原料，用于構(gòu)建各種人工DNA序列；在細(xì)胞工程中，脫氧核糖核酸鈉鹽可以用于培養(yǎng)各種細(xì)胞系；在藥物研發(fā)中，脫氧核糖核酸鈉鹽可以作為藥物的載體或前體分子，用于制備各種藥物。
應(yīng)用[4-5]
脫氧核糖核酸鈉鹽可以用于納米復(fù)合DNA超分子凝膠密封劑的設(shè)計及軟組織傷口修復(fù)應(yīng)用研究
意外創(chuàng)傷、外科手術(shù)引起的軟組織損傷通常會伴隨不可控出血,嚴(yán)重危害人體生命健康。出血傷口的及時封閉對組織的再生修復(fù)以及挽救患者生命至關(guān)重要。近年來,生物密封劑因無需縫合、能夠快速實現(xiàn)傷口封閉而備受關(guān)注。然而,目前發(fā)展的多數(shù)生物密封劑通常涉及較復(fù)雜的分子設(shè)計,缺乏良好的動態(tài)力學(xué)性質(zhì)以及本征凝血特性。
以脫氧核糖核酸鈉鹽(DNA)分子為主要構(gòu)筑體,結(jié)合甲基丙烯酸酯明膠(Gel MA)和Laponite納米粘土之間的多重動態(tài)物理/化學(xué)交聯(lián),構(gòu)建納米復(fù)合DNA超分子凝膠密封劑(DGL)。系統(tǒng)研究納米復(fù)合水凝膠密封劑的力學(xué)性質(zhì)、組織粘附性以及凝血性能等,并探究其在無縫合外科手術(shù)中對軟組織傷口的止血和組織再生的應(yīng)用潛力。
主要研究內(nèi)容及結(jié)果如下:首先,通過脫氧核糖核酸鈉鹽、Gel MA和Laponite納米粘土三組分間的氫鍵、靜電相互作用,以及Gel MA分子的化學(xué)交聯(lián),構(gòu)建了納米復(fù)合脫氧核糖核酸鈉鹽超分子凝膠密封劑DGL?；诙嘀貏討B(tài)物理/化學(xué)交聯(lián),DGL水凝膠密封劑具有穩(wěn)定的力學(xué)強(qiáng)度、抗溶脹性以及優(yōu)異的可注射性、自愈合性能。同時,原位光引發(fā)聚合后,納米復(fù)合脫氧核糖核酸鈉鹽超分子凝膠能夠與組織形成較強(qiáng)粘附,并在濕環(huán)境中保持良好的濕粘附強(qiáng)度。此外,Laponite納米粘土可有效提高密封劑的力學(xué)性能及粘附強(qiáng)度,并顯著增強(qiáng)DGL水凝膠密封劑的凝血能力。體外溶血和細(xì)胞實驗結(jié)果表明DGL水凝膠密封劑具有優(yōu)異的生物相容性,同時表現(xiàn)出防細(xì)胞黏附作用。
為了研究DGL納米復(fù)合水凝膠密封劑對體內(nèi)傷口止血及組織修復(fù)的應(yīng)用效果,進(jìn)一步構(gòu)建了肝缺損止血與防粘連模型,研究結(jié)果表明原位聚合后DGL納米復(fù)合凝膠密封劑較商用粘合劑纖維蛋白膠展現(xiàn)出更短的止血時間和更少的失血量,同時有效降低了術(shù)后肝臟組織粘連。此外,胃穿孔傷口模型實驗發(fā)現(xiàn)DGL水凝膠密封劑能夠穩(wěn)定粘附于傷口,顯著促進(jìn)血管新生、膠原有序沉積以及肉芽組織生長,實現(xiàn)胃穿孔傷口較快愈合。
參考文獻(xiàn)
[1]Mussel‐and Barnacle Cement Proteins‐Inspired Dual‐Bionic Bioadhesive with Repeatable Wet‐Tissue Adhesion,Multimodal Self‐Healing,and Antibacterial Capability for Nonpressing Hemostasis and Promoted Wound Healing.Pan Gaoxing;Li Feihan;He Shaohua;Li Weidong;Wu Quanming;He Jingjing;Ruan Renjie;Xiao Zhixiang;Zhang Jin;Yang Huanghao.Advanced Functional Materials,2022
[2]Programmable DNA Hydrogels as Artificial Extracellular Matrix..Wei Yuhan;Wang Kaizhe;Luo Shihua;Li Fan;Zuo Xiaolei;Fan Chunhai;Li Qian.Small(Weinheim an der Bergstrasse,Germany),2022
[3]Engineering air-in-water emulsion as adaptable multifunctional sealant.Xu Mingjian;Li Qingtao;Xie Manshan;Jia Yong-Guang;Yang Yu;Chen Yunhua.Chemical Engineering Journal,2022
[4]Macroporous Adhesive Nano-Enabled Hydrogels Generated from Air-in-Water Emulsions..Xie Manshan;Zheng Zhiwen;Pu Shiheng;Jia YongGuang;Wang Lin;Chen Yunhua.Macromolecular bioscience,2022
[5]謝曼珊.納米復(fù)合DNA超分子凝膠密封劑的設(shè)計及軟組織傷口修復(fù)應(yīng)用研究[D].華南理工大學(xué),2022.