基于99mTc标记的DNA纳米结构的设计及其生物效应研究
结题报告
批准号:
11405013
项目类别:
青年科学基金项目
资助金额:
28.0 万元
负责人:
夏姣云
依托单位:
学科分类:
A3010.核技术在其他领域中的应用
结题年份:
2017
批准年份:
2014
项目状态:
已结题
项目参与者:
童海霞、谭亚非、田甜、余旦
国基评审专家1V1指导 中标率高出同行96.8%
结合最新热点,提供专业选题建议
深度指导申报书撰写,确保创新可行
指导项目中标800+,快速提高中标率
客服二维码
微信扫码咨询
中文摘要
DNA 纳米结构具有良好的生物相容性,多个修饰位点,而且结构固定,对生命细胞没有毒性,是一种良好的药物载体。但它本身的结构以及粒径大小在生物体内外的稳定性、生物分布、代谢及靶向行为等生物学特性对其作为药物载体的影响尚未清楚。目前虽有人用荧光共振能量转移方法对其进行了初步研究,但该法的灵敏度不够。而放射性示踪法具有灵敏度高,能准确地定量、定位及符合所研究对象的生理条件等优点,理应能对DNA纳米结构的生物效应进行准确评价。因此,本项目拟利用99mTc进行标记来建立一种研究DNA纳米结构的生物效应的高灵敏度的分析方法:在对DNA纳米材料的分子结构进行精细设计、高效分离获得99mTc标记的DNA纳米结构后,跟踪其在细胞及生物体内的定位,阐释其在细胞及生物体内的代谢、分布、排泄等行为;并深入研究其靶向性和稳定性等生物特性,为DNA纳米结构在医学方面的应用奠定坚实的基础。
英文摘要
DNA nanostructures are good candidates for drug delivery since they have excellent biocompatibility, no toxicity to living cells, and high structural stability in physiological conditions with a number of modification sites on their strands. But the effect of their structures and particle size, in vitro/ vivo stability, and their distribution, metabolism and targeted behavior in living things on the performance of drug delivery is still unclear. And few researchers had adopted fluorescence resonance energy transfer (FRET) in their works, but the sensitivity of FRET is not high enough due to the inherent strict conditions for transferring energy between the donor and the adaptor which can be disturbed easily. The radiolabeled trace method is a proven simple method with high sensitivity in nuclear medicine to accurately quantify and locate the tracer distributions under physiological conditions. It should be able to accurately evaluate the biological effect of DNA nanostructures as a kind of drug delivery carrier. Thus, in this project, we’ll try our best to introduce 99mTc labeling into the study and establish a novel simple method with high sensitivity for evaluating the biological effect of DNA nanostructures. After design, and separating a series of 99mTc-labeled DNA nanostructures, we can track the in vivo and cellular localization of DNA nanostructures as smart drug delivery nanocarriers to illustrate their intracellular route and fate, and their pharmacokinetics. Moreover, their biological effects such as stability and targeting can also be accurately evaluated with this high sensitive method. This project is expected to establish a solid foundation for the application of DNA nanostructures as a drug delivery carrier, and enhance the linkage between nuclear medicine and nanobiology.
DNA 纳米结构因其具有良好的生物相容性,同时还具有多个修饰位点,而且结构固定、对生命细胞没有毒性,是一种良好的药物载体。但它本身的结构以及粒径大小在生物体内外的稳定性、生物分布、代谢及靶向行为等生物学特性对其作为药物载体的影响尚未清楚。本项目利用99mTc进行标记建立一种研究DNA纳米结构的生物学效应的高灵敏度的放射性分析方法:在对DNA纳米材料的分子结构进行精细设计、高效分离获得99mTc标记的DNA纳米结构后,通过跟踪其在细胞以及生物体内的定位,阐释DNA纳米结构在细胞及生物体内的代谢、分布、排泄等行为。主要研究工作包括:1)设计合成了一系列DNA四面体纳米颗粒,用两种不同的方法分离方法快速分离多种DNA四面体纳米结构,并用紫外定量方法分析DNA四面体产量。另外,利用手臂杂交策略构建了大尺度的四面体纳米结构。研究比较纯化前后大尺度DNA四面体纳米结构的差异,发现只有纯化的DNA四面体纳米结构单体才能用于后续结构的bottom-up构建。2)使用近红外荧光基团与放射性核素(Tc-99m)对不同的DNA四面体进行了标记,发现侧链开口的DNA四面体能够在高浓度小鼠血清中稳定存在至少12小时。3)利用两种标记方法,考察了DNA四面体纳米结构在小鼠体内的血液半衰期、代谢途径等生物特性。结果表明DNA四面体纳米结构与DNA双链在体内的行为特性具有显著差异,它的血液半衰期约为6分钟,为双链DNA的2倍,同时DNA四面体主要分布在肝脏、肾脏以及脾脏,主要通过尿液进行排泄。4)利用叶酸作为肿瘤靶向基团,在肿瘤鼠模型小鼠中成功实现了DNA四面体纳米探针的肿瘤部位的SPECT-CT成像,图像结果表明有叶酸靶向的DNA四面体能够较好的浓集于肿瘤部位。本项目建立了一种利用99mTc标记的高灵敏度的放射性分析方法来研究DNA纳米结构的生物学效应,为DNA纳米结构在药物载体方面的应用奠定坚实的基础。
期刊论文列表
专著列表
科研奖励列表
会议论文列表
专利列表
Synthesis and receptor binding assay of indolin-2-one derivatives as dopamine D4 receptor ligands
多巴胺 D4 受体配体吲哚啉 2-酮衍生物的合成及受体结合测定
DOI:--
发表时间:2015
期刊:Pharmazie 70 (2015)
影响因子:--
作者:Li Gu-Cai1;Zhang Bian-ling;Xia Jiao-yun;Xia Jiao-yun
通讯作者:Xia Jiao-yun
Universal Fluorescence Biosensor Platform Based on Graphene Quantum Dots and Pyrene-Functionalized Molecular Beacons for Detection of MicroRNA
基于石墨烯量子点和芘功能化分子信标的通用荧光生物传感器平台,用于检测 MicroRNA
DOI:--
发表时间:2015
期刊:ACS Appl.Mater.Interfaces
影响因子:--
作者:HuanZhang;YunshengWang;DaiweiZhao;DongdongZeng;JiaoyunXia;Ali Aldalbahi;Chenguang Wang;Lili San;Chunhai Fan;Xiaolei Zuo;Xianqiang Mi
通讯作者:Xianqiang Mi
A specific nanoprobe for cysteine based on nitrogen-rich fluorescent quantum dots combined with Cu2+
基于富氮荧光量子点结合Cu2的半胱氨酸特异性纳米探针
DOI:10.1016/j.bios.2017.08.031
发表时间:2018-02-15
期刊:BIOSENSORS & BIOELECTRONICS
影响因子:12.6
作者:Gu, Tingting;Zou, Wu;Chen, Xuejiao
通讯作者:Chen, Xuejiao
DOI:DOI: 10.1021/acsami.5b10792
发表时间:2016
期刊:ACS Applied Materials & Interfaces
影响因子:9.5
作者:Dawei Jiang;Yanhong Sun;Jiang Li;Qian Li;Min Lv;Bing Zhu;Tian Tian;Dengfeng Cheng;Jiaoyun Xia
通讯作者:Jiaoyun Xia
Electrochemical detection of PCR amplicons of Escherichia coli genome based on DNA nanostructural probes and polyHRP enzyme
基于DNA纳米结构探针和polyHRP酶的大肠杆菌基因组PCR扩增子的电化学检测
DOI:10.1039/c6an01435f
发表时间:2016-01-01
期刊:ANALYST
影响因子:4.2
作者:Wen, Yanli;Wang, LeLe;Zuo, Xiaolei
通讯作者:Zuo, Xiaolei
基于DNA纳米结构的荧光指纹图谱分析生物分子及活细胞成像
  • 批准号:
    2018JJ2422
  • 项目类别:
    省市级项目
  • 资助金额:
    0.0万元
  • 批准年份:
    2018
  • 负责人:
    夏姣云
  • 依托单位:
国内基金
海外基金