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  DNA作為一種天然的生物大分子，具有優良的生物相容性、納米尺度可控性等獨特性質，尤其是分子結構可編程性使其成為新型生物功能大分子材料的重要合成元件，被用于合成多種新型功能材料，并成功應用于生物傳感、組織工程和再生醫學等重要生物醫學領域（Acc. Chem. Res., 2014, 47, 1902）。

  近期，天津大學化工學院仰大勇教授課題組制備了一種多功能復合型熒光DNA水凝膠。DNA水凝膠作為一種新型生物材料，兼具普通水凝膠和DNA分子的優勢，在生物傳感、藥物載體和組織工程等領域有著廣泛的應用。目前大多數DNA水凝膠僅有DNA分子這一單一功能成分，極大限制了其應用。仰大勇教授課題組充分利用DNA分子的可編程性，設計合成了具有特殊序列的環狀DNA和單鏈DNA作為酶聚合反應的模板和形成銀納米團簇的支架，成功將DNA水凝膠和銀納米團簇（AgNCs）結構融合，制備了一種多功能復合DNA水凝膠。該材料不僅呈現出獨特的形貌和機械性能，還具有優良的熒光和抗菌性能。這一新材料的制備為DNA水凝膠在生物醫學領域的應用提供了更多的潛力，尤其是組織工程、傷口敷料、生物傳感和生物成像等方面。

圖1. 多功能熒光DNA水凝膠合成的分子設計示意圖。

圖2. 多功能熒光DNA水凝膠的抗菌性和細胞毒性檢測。(a) E. coli 分別與AgNCs溶液、純DNA水凝膠、復合DNA水凝膠共培養的生長曲線。(b) 含不同濃度AgNCs復合DNA水凝膠的細胞毒性檢測。

相關研究論文發表在Advanced Healthcare Materials上（DOI: 10.1002/adhm.201700998），并已申請中國發明專利（CN2017108852376）。天津大學化工學院研究生耿金慧、姚池講師和寇曉虹副教授為論文的共同第一作者。本研究得到國家自然科學基金和國家千人計劃（青年）項目的資助支持。

原文鏈接: 

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/adhm.201700998

Jinhui Geng#, Chi Yao#, Xiaohong Kou#, Jianpu Tang, Dan Luo and Dayong Yang*. A Fluorescent Biofunctional DNA Hydrogel Prepared by Enzymatic Polymerization. Advanced Healthcare Materials, DOI: 10.1002/adhm.201700998.

仰大勇教授課題組主頁：http://dnanano.tju.edu.cn/

仰大勇教授簡介

仰大勇 博士，天津大學化工學院教授。華中科技大學學士、碩士，國家納米科學中心博士，美國康奈爾大學和荷蘭奈梅亨大學博士后。2015年入選“國家青年千人計劃”，2016年獲國家自然科學基金委“優秀青年”資助。從事DNA Engineering（DNA分子工程）方面的研究，主要包括DNA功能高分子、生物傳感器和體外合成生物學。