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  近期，天津大學(xué)化工學(xué)院仰大勇教授團(tuán)隊(duì)設(shè)計(jì)發(fā)展了一種DNA納米框架的級(jí)聯(lián)動(dòng)態(tài)組裝/解組裝策略，實(shí)現(xiàn)了基因編輯CRISPR-Cas9系統(tǒng)的可控遞送。相關(guān)成果發(fā)表于國(guó)際權(quán)威期刊Science Advances。仰大勇教授和姚池副教授為共同通訊作者，博士研究生宋納川和碩士研究生初宜文為共同第一作者。該工作得到國(guó)家自然科學(xué)基金委項(xiàng)目資助。 

  研究團(tuán)隊(duì)利用沉淀聚合反應(yīng)合成DNA納米框架，通過(guò)兩種策略實(shí)現(xiàn)了納米限域內(nèi)Cas9 RNP的高效負(fù)載：（1）通過(guò)雜交鏈?zhǔn)椒磻?yīng)（HCR）擴(kuò)大DNA納米框架的內(nèi)部孔徑，同時(shí)負(fù)載Cas9 RNP的組分sgRNA。（2）DNA納米框架具有獨(dú)特的相轉(zhuǎn)變特性，在低溫（4 ^oC）下轉(zhuǎn)變?yōu)槿苊洃B(tài)，暴露出框架內(nèi)部的sgRNA，有利于Cas9蛋白的結(jié)合；當(dāng)恢復(fù)至生理溫度（37 ^oC）時(shí)，DNA納米框架轉(zhuǎn)變?yōu)槟蹜B(tài)，實(shí)現(xiàn)對(duì)Cas9 RNP的高效負(fù)載。此外，在納米框架合成過(guò)程中，通過(guò)添加含有二硫鍵的交聯(lián)劑，賦予DNA納米框架響應(yīng)癌細(xì)胞內(nèi)高濃度谷胱甘肽（GSH）而動(dòng)態(tài)解散的能力。暴露出的Cas9 RNP能夠在癌細(xì)胞中過(guò)表達(dá)的核糖核酸酶H（RNase H）作用下響應(yīng)釋放，實(shí)現(xiàn)癌細(xì)胞內(nèi)高效基因編輯。這種多功能的DNA納米框架在乳腺癌細(xì)胞及小鼠乳腺癌皮下腫瘤模型的治療中取得了顯著效果，并對(duì)正常細(xì)胞和組織具有良好的生物相容性。這一DNA納米框架動(dòng)態(tài)組裝/解組裝策略為基因藥物的可控遞送提供了有潛力的解決方案，有望促進(jìn)精準(zhǔn)醫(yī)療的發(fā)展。

  仰大勇課題組聚焦DNA功能材料化學(xué)組裝與智能制造，并探索在重大疾病診斷治療中的應(yīng)用。課題組主頁(yè)：http://yanglab-dna.com/。