功能化DNA 聚合物刷表面图案化取得新进展

在DNA生物传感器的构建及其生物医学应用，芯片表面合成生物学研究等领域中需要将DNA链固定到芯片表面并获得具有空间分辨率的功能化DNA聚合物刷。“表面接枝”及“表面原位引发聚合”是传统高分子领域用于构建聚合物分子刷的两种常用方法。其中“表面接枝”方法也被广泛运用于构建DNA聚合物刷。该方法的缺点是无法在一条固定的DNA聚合物链中同时引入多个功能单元来满足实际应用需求。仍需要开发简单高效的多功能DNA聚合物刷表面图案化方法来满足各种各样的实际应用需求。

基于此，最近中国科学技术大学中科院软物质化学重点实验室的梁好均教授及其研究团队在前期溶液中光引发的DNA杂交链增长反应研究以及多色及可擦写DNA光刻研究基础上，发明了一种新型的表面光引发DNA杂交链增长反应用于构建功能化的DNA聚合物分子刷图案。通过将可紫外光切断的2-硝基苄基引入到DNA发卡结构中，利用紫外光并结合光刻掩模选择性地切断表面DNA发卡结构并产生两个粘性末端，该DNA粘性末端能够引发后续的DNA杂交链增长反应从而在表面获得图案化的DNA聚合物刷。更重要的是，利用该方法可以很容易地在图案化的DNA聚合物刷中引入功能单元并获得功能化的DNA聚合物刷表面。该功能化的DNA聚合物刷表面可以用于捕获靶标分子（如小分子、蛋白质甚至靶细胞等）从而在表面获得图案化的小分子、蛋白及细胞阵列等。相关研究成果在线发表在Small（DIO: 10.1002/smll.201501826）上。

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