DNA水凝胶在生物传感中的应用和发展

来源：化学进展杂志2021年第10期北京时间：

作者：张开宇, 高国伟, 李延生, 宋钰, 温永强, 张学记

单位：1 北京信息科技大学传感器重点实验室 北京 100101,2 北京信息科技大学 现代测控技术教育部重点实验室 北京 100192,3 中国科学院仿生材料与界面科学重点实验室理化技术研究所 北京 100190,4 北京科技大学化学与生物工程学院 北京 100083,5 深圳大学生物医学工程学院 深圳 518060

摘要：脱氧核糖核酸(DNA)是一种重要的生物分子,具有许多独特的性质如:信息传递、分子识别、可编辑等。DNA水凝胶同时具有DNA分子和水凝胶材料的优势,并且可以引入其他纳米材料获得多功能杂化水凝胶。相比于传统水凝胶,DNA水凝胶具有良好的特异识别能力以及可以按需设计的性质,从而被广泛应用于生物传感领域。本文围绕DNA水凝胶的合成、响应机制以及在传感领域的应用进行综述。按照不同的合成方法可分为线性DNA链缠绕水凝胶、枝状DNA自组装水凝胶、杂合DNA水凝胶。根据传感机制的不同又可以分为包埋封装法和非包埋封装法,包埋封装发法又分为:酶的包埋释放、抗原-抗体的包埋释放、纳米材料的包埋释放。本文总结了近几年DNA水凝胶在重金属离子检测、核酸检测、葡萄糖检测、蛋白质和代谢小分子检测,以及细胞检测等热门领域的研究情况,最后对其未来的发展进行了展望。

关键词：DNA水凝胶,生物传感,智能水凝胶,特异性识别

基金资助：中国科学院仿生材料与界面科学重点实验室开放课题和国家自然科学基金项目(61901042),中国科学院仿生材料与界面科学重点实验室开放课题和国家自然科学基金项目(21975019),中国科学院仿生材料与界面科学重点实验室开放课题和国家自然科学基金项目(31870816)