DNA作为一种天然的生物大分子，具有优良的生物相容性、纳米尺度可控性等独特性质，尤其是分子结构可编程性使其成为新型生物功能大分子材料的重要合成元件，被用于合成多种新型功能材料，并成功应用于生物传感、组织工程和再生医学等重要生物医学领域（Acc. Chem. Res., 2014, 47, 1902）。

  近期，天津大学化工学院仰大勇教授课题组制备了一种多功能复合型荧光DNA水凝胶。DNA水凝胶作为一种新型生物材料，兼具普通水凝胶和DNA分子的优势，在生物传感、药物载体和组织工程等领域有着广泛的应用。目前大多数DNA水凝胶仅有DNA分子这一单一功能成分，极大限制了其应用。仰大勇教授课题组充分利用DNA分子的可编程性，设计合成了具有特殊序列的环状DNA和单链DNA作为酶聚合反应的模板和形成银纳米团簇的支架，成功将DNA水凝胶和银纳米团簇（AgNCs）结构融合，制备了一种多功能复合DNA水凝胶。该材料不仅呈现出独特的形貌和机械性能，还具有优良的荧光和抗菌性能。这一新材料的制备为DNA水凝胶在生物医学领域的应用提供了更多的潜力，尤其是组织工程、伤口敷料、生物传感和生物成像等方面。

图1. 多功能荧光DNA水凝胶合成的分子设计示意图。

图2. 多功能荧光DNA水凝胶的抗菌性和细胞毒性检测。(a) E. coli 分别与AgNCs溶液、纯DNA水凝胶、复合DNA水凝胶共培养的生长曲线。(b) 含不同浓度AgNCs复合DNA水凝胶的细胞毒性检测。

相关研究论文发表在Advanced Healthcare Materials上（DOI: 10.1002/adhm.201700998），并已申请中国发明专利（CN2017108852376）。天津大学化工学院研究生耿金慧、姚池讲师和寇晓虹副教授为论文的共同第一作者。本研究得到国家自然科学基金和国家千人计划（青年）项目的资助支持。

原文链接: 

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.

仰大勇教授课题组主页：http://dnanano.tju.edu.cn/

仰大勇教授简介

仰大勇 博士，天津大学化工学院教授。华中科技大学学士、硕士，国家纳米科学中心博士，美国康奈尔大学和荷兰奈梅亨大学博士后。2015年入选“国家青年千人计划”，2016年获国家自然科学基金委“优秀青年”资助。从事DNA Engineering（DNA分子工程）方面的研究，主要包括DNA功能高分子、生物传感器和体外合成生物学。