自毁聚合物(SDPs)被定义为一类智能聚合物,其在经历外部触发(如化学线索或光学激发)时会自动降解。由于SDP在降解时会释放网络内的物质,因此在药物递送和分析传感方面具有潜在的应用价值。然而,对外部机械力做出响应的SDP还尚未被开发探索。为了应对这一挑战,爱默里大学Khalid Salaita开发了由掺杂有核酸酶的DNA交联水凝胶组成的力触发SDP的开发。
本文要点
(1)研究使用在缺乏外力时可保持折叠的力响应DNA发夹(HP)来交联形成四PEG(tPEG)水凝胶。当施加皮牛顿水平的外力时,DNA HP会解开折叠,使得对Cas12a脆弱的ssDNA位点暴露出来,最终导致聚合物快速自降解。
(2)作为概念的证明,研究还证明了聚合物中力触发和时间依赖的流变变化以及包封纳米颗粒的释放性能。最后,研究还显示,该水凝胶的自毁动力学可以作为核酸酶浓度、孵育时间和DNA交联剂热力学稳定性的函数进行调节。
Tharindu Rajasooriya, et al. Force Trigged Self-destructive Hydrogels. Advanced Materials. 2023
DOI:10.1002/adma.202305544
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adma.202305544