ハイドロゲルを構築するためにDNAの自己組織化を仕立てる

Tailoring DNA Self-assembly to Build Hydrogels.

• Jie Chen
• Ying Zhu
• Huajie Liu
• Lihua Wang

抄録

DNAハイドロゲルは、DNAをバックボーンまたは架橋剤として用いた架橋高分子ネットワークです。このハイドロゲルは、DNAの生物学的特性とハイドロゲルのフレーム構造を併せ持つ新規な生体機能性材料です。DNAハイドロゲルは、他の種類のハイドロゲルと比較して、機械的強度が高く、形態の制御が可能であるだけでなく、良好な認識能力、設計応答性、プログラム可能性を有しています。この種のハイドロゲルに使用されるDNAは、それぞれ自己組織化のためのビルディングブロックとして、また、その配列認識能力と切り替え可能な構造遷移により、応答性のある要素として機能している。このレビューでは、DNAハイドロゲルの分野における最近の開発を説明し、これらのハイドロゲルでDNAが果たす役割について議論する。また、DNAハイドロゲルの様々な合成戦略とその応用範囲についても詳述している。

DNA hydrogels are crosslinked polymeric networks in which DNA is used as the backbone or the crosslinker. These hydrogels are novel biofunctional materials that possess the biological character of DNA and the framed structure of hydrogels. Compared with other kinds of hydrogels, DNA hydrogels exhibit not only high mechanical strength and controllable morphologies but also good recognition ability, designable responsiveness, and programmability. The DNA used in this type of hydrogel acts as a building block for self-assembly or as a responsive element due to its sequence recognition ability and switchable structural transitions, respectively. In this review, we describe recent developments in the field of DNA hydrogels and discuss the role played by DNA in these hydrogels. Various synthetic strategies for and a range of applications of DNA hydrogels are detailed.