基于DNA水凝胶药物输送及在骨组织工程研究中的应用

摘要

背景:DNA水凝胶因其具有多种优良特性而得到了广泛研究,而其为药物输送和骨组织工程的发展提供了良好的平台,同时提供了新的研究发展思路。目的:对几种特殊类型的DNA水凝胶、基于DNA水凝胶的药物输送以及骨组织工程的目前发展及未来前景进行综述。方法:应用计算机在PubMed、Web of Science、Medline、中国知网和万方数据库检索涉及DNA水凝胶的药物输送和骨组织工程的相关研究,英文检索词为“DNA hydrogel,drug delivery,bone defect,osteogenic differentiation,osteogenic factor”,中文检索词包括“DNA水凝胶、药物输送、基因治疗、应用、细胞培养、骨缺损、成骨分化、成骨因子”,检索时间为2021年1月至4月,主要检索DNA水凝胶的类型,及其在药物输送以及骨组织工程的应用文献。结果与结论:①DNA水凝胶是由交联的DNA链组成的亲水性聚合物网络,作为一种新型的生物大分子功能材料,其易于合成和修饰、序列可编程性,具有亲水性、刺激响应性、生物相容性、生物降解性、以及分子识别和结合、高包封率等特性。②目前纯化和杂化DNA水凝胶的制备方法多样化,其可以实现一般药物的靶向输送治疗,通过DNA结构如非甲基化的胞嘧啶-磷酸-鸟嘌呤二核苷酸的设计,可以实现免疫治疗。③DNA水凝胶作为反义单链核苷酸分子的良好载体,可以应用于基因治疗。④DNA水凝胶可以作为骨组织工程的三维细胞培养场所,其通过携带骨髓间充质干细胞以及成骨促进因子,促进骨形成以及骨组织血管化。