研究人員報告說,注入DNA生物分子的水凝膠可用CRISPR(這是一種更常與生物活體內基因組工程相關的技術)進行編程和精確控制,旨在將生物信息轉化為材料屬性的理化改變。
這項研究推出了一種新型的基于DNA的CRISPR-反應性的水凝膠材料,它具有能因應用戶定義性DNA靶標的可調節的功能與特性,從而為在組織工程、生物電子學和生物傳感中體外生物醫學的廣泛應用做好了準備。
由生物信號激活的智能材料在生物醫學應用中已變得日益重要。用DNA序列構建反應性水凝膠已被認為特別適用于這些目的。然而,據作者披露,目前的DNA反應性水凝膠的使用(尤其是它們的可編程性)是有限的,這在很大程度上是由于其設計復雜且對DNA驅動觸發器缺乏敏感性。
在這里,Max English和同事推出了一種新型的DNA水凝膠系統,后者將CRISPR-Cas工具箱作為一種編程和控制用戶定義的DNA反應性水凝膠特性進行整合。English等人用RNA引導的Cas12a核酸酶來設靶并裂解水凝膠內的特定(但任意)的由用戶定義的DNA部分,從而觸發對該材料的驅動。為闡明可編程CRISPR-反應性智能材料的廣泛用途,作者演示了包裹在DNA水凝膠中的化合物、納米顆粒及活細胞的受控釋放。
更重要的是,English 等人證明,這些材料可被設計成具可降解性電氣保險絲和能夠進行無線射頻識別(RFID)信號傳輸的流體閥。在相關的《視角》中,Da Han和同事對該研究進行了更詳細的討論。
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