脱氧核糖核酸钠盐的应用

背景^[1-3]

脱氧核糖核酸钠盐是一种化学物质，有两种不同的分子结构，一种是脱氧胸腺嘧啶核苷酸（dTNP），另一种是脱氧尿嘧啶核苷酸（dUNP）。它们是核苷酸的脱氧形式，与核糖核苷酸相对应。脱氧核糖核酸（DNA）是由脱氧核糖核酸钠盐组成的，它们是构成生命的基础遗传信息的载体。

脱氧核糖核酸钠盐这种物质主要用作DNA序列中特定碱基的修饰，在科学研究、生物工程、药物开发等领域有广泛的应用。DNA-Na+在细胞中起着重要的作用，它是遗传信息的载体，决定了生物体的遗传特征和性状。在生物体中，DNA-Na+主要存在于细胞核中，也可以在细胞质中存在。

脱氧核糖核酸钠盐的结构非常稳定，但在某些条件下会发生断裂或突变，导致遗传信息的改变。这种改变可能会对生物体的正常功能产生影响，甚至引发疾病。因此，对DNA-Na+的研究对于理解生命的起源、进化和疾病的发生机制具有重要意义。

脱氧核糖核酸钠盐

脱氧核糖核酸钠盐(Sodium Deoxyribonucleotide)是一种由脱氧核糖和磷酸组成的化合物，是构成DNA分子的基本单元之一。它是由核苷酸通过磷酸二酯键连接而成的，其中脱氧核糖是五碳糖，磷酸是三碳磷酸。

脱氧核糖核酸钠盐在生物体内具有重要的生物学功能。它是DNA合成的基本原料之一，参与了DNA的复制和修复过程。此外，它还参与了RNA合成、蛋白质合成等生物化学反应。

在医学领域，脱氧核糖核酸钠盐被广泛应用于基因工程、细胞工程、药物研发等领域。例如，在基因工程中，脱氧核糖核酸钠盐可以作为DNA合成的原料，用于构建各种人工DNA序列；在细胞工程中，脱氧核糖核酸钠盐可以用于培养各种细胞系；在药物研发中，脱氧核糖核酸钠盐可以作为药物的载体或前体分子，用于制备各种药物。

应用^[4-5]

脱氧核糖核酸钠盐可以用于纳米复合DNA超分子凝胶密封剂的设计及软组织伤口修复应用研究

意外创伤、外科手术引起的软组织损伤通常会伴随不可控出血,严重危害人体生命健康。出血伤口的及时封闭对组织的再生修复以及挽救患者生命至关重要。近年来,生物密封剂因无需缝合、能够快速实现伤口封闭而备受关注。然而,目前发展的多数生物密封剂通常涉及较复杂的分子设计,缺乏良好的动态力学性质以及本征凝血特性。

以脱氧核糖核酸钠盐(DNA)分子为主要构筑体,结合甲基丙烯酸酯明胶(Gel MA)和Laponite纳米粘土之间的多重动态物理/化学交联,构建纳米复合DNA超分子凝胶密封剂(DGL)。系统研究纳米复合水凝胶密封剂的力学性质、组织粘附性以及凝血性能等,并探究其在无缝合外科手术中对软组织伤口的止血和组织再生的应用潜力。

主要研究内容及结果如下:首先,通过脱氧核糖核酸钠盐、Gel MA和Laponite纳米粘土三组分间的氢键、静电相互作用,以及Gel MA分子的化学交联,构建了纳米复合脱氧核糖核酸钠盐超分子凝胶密封剂DGL。基于多重动态物理/化学交联,DGL水凝胶密封剂具有稳定的力学强度、抗溶胀性以及优异的可注射性、自愈合性能。同时,原位光引发聚合后,纳米复合脱氧核糖核酸钠盐超分子凝胶能够与组织形成较强粘附,并在湿环境中保持良好的湿粘附强度。此外,Laponite纳米粘土可有效提高密封剂的力学性能及粘附强度,并显著增强DGL水凝胶密封剂的凝血能力。体外溶血和细胞实验结果表明DGL水凝胶密封剂具有优异的生物相容性,同时表现出防细胞黏附作用。

为了研究DGL纳米复合水凝胶密封剂对体内伤口止血及组织修复的应用效果,进一步构建了肝缺损止血与防粘连模型,研究结果表明原位聚合后DGL纳米复合凝胶密封剂较商用粘合剂纤维蛋白胶展现出更短的止血时间和更少的失血量,同时有效降低了术后肝脏组织粘连。此外,胃穿孔伤口模型实验发现DGL水凝胶密封剂能够稳定粘附于伤口,显著促进血管新生、胶原有序沉积以及肉芽组织生长,实现胃穿孔伤口较快愈合。

参考文献

[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]谢曼珊.纳米复合DNA超分子凝胶密封剂的设计及软组织伤口修复应用研究[D].华南理工大学,2022.