近日,我校检验团队再创佳绩,在国际顶级期刊《Advanced Materials》发表了名为《Convenient DNA Hydrogel Synthesis via Self-Templated Primer-Driven Isothermal Amplification》的科研论文。论文主要由贺洪飞(副研究员)、印崇(副研究员)、刘子祥(研究生)、王毅林(研究生)完成,指导教师为罗光成(教授)和郭晓兰(教授)。《Advanced Materials》是由 Wiley 出版的国际顶尖材料类期刊,其2025 年影响因子 26.8,中科院一区 TOP 期刊。论文链接:https://doi.org/10.1002/adma.202511658。
DNA水凝胶是一种具有广泛临床应用潜力的新型纳米材料,尽管其在生物相容性、免疫原性方面独具优势,但也存在调控策略欠缺、制备效率低下、生产成本高昂等缺陷。对此,检验团队在深入探索核酸非特异性扩增机制的基础上(相关研究成果发表于Clinical Chemistry, 2023),进一步创新地提出了“自模板引物触发的超快速等温扩增”的新策略。自模板引物本质是一条短串联重复序列,极易形成引物二聚体,能在1分钟内触发高效的DNA滑动扩增,30分钟内合成大量DNA,dNTPs的利用率远超其它核酸扩增技术(高达70%)。鉴于“自模板引物等温扩增”的快速高效特性,研究团队将其用于制备DNA水凝胶这种需要超高浓度DNA的核酸纳米材料。该纳米材料具有良好的生物安全性,载药后可作为骨填充材料促进骨组织生长。此外,DNA水凝胶在药物靶向递送、组织工程修复、生物分子传感及生物制造等领域均具有广泛的临床应用价值。
本研究探索的新型DNA水凝胶制备策略,突破了传统制备方法耗时长、流程复杂、成本高等瓶颈问题,推进了DNA水凝胶的临床应用;本研究既在核酸扩增领域实现理论突破,更实现了核酸纳米材料的技术创新,还具备潜在的广泛转化应用前景。未来,检验团队将继续推进这一研究成果的临床应用、试剂研发和成果转化。