- 选题背景和意义：
凝胶作为DNA的缓释载体材料，能增强DNA对核酸降解酶的抵抗能力，避免活性破坏。 与人工合成水凝胶相比，天然水凝胶具有较好的DNA包封率和较少的DNA损伤，能通过离子交换和酶解的方式持续地进行DNA释放。海藻酸盐是使用最广泛的，可由Ca2 或Zn2 触发的天然衍生水凝胶之一，可提供令人满意的机械强度。海藻酸化学组成为卢-D-甘露糖醛酸(M)和a-L-古罗糖醛酸(G)经过1，4键合形成的线型共聚物。海藻酸在自然状态下存在于胞质中，起着强化细胞壁的作用。
金纳米颗粒由于具有大的比表面积、高表面能、高的表面活性而展现出的小尺寸效应、表面效应和量子尺寸效应等特性，使其在催化、电学和生物成像等领域有着广泛的应用前景。当金纳米颗粒的尺寸逐渐减小到与费米波长相当时，其电子结构与半导体类似，能级不连续。这些介于分子与宏观物体的超小金纳米颗粒具有荧光特性，又被称为金纳米簇。由于AuNPs具有独特的光学性质（即表面等离子体共振吸收和共振光散射），因此在生物领域有着广泛的应用，例如利用生物组织时间的超灵敏检测和成像方法强大的生物相容性。与传统的DNA封装凝胶相比，寡聚DNA-金属杂合凝胶以寡聚DNA序列为稳定分子制备贵金属颗粒，再将整个颗粒通过磷酸基团连接到海藻酸水凝胶体系中，可通过金簇作为编码标记对封装的DNA进行表征。
在此背景下，本项目欲以寡聚DNA序列为稳定分子制备贵金属颗粒，再将整个颗粒通过磷酸基团连接到海藻酸水凝胶体系，从而制备寡聚DNA-金属杂合凝胶，以得到具有较好的DNA包封率和较少的DNA损伤，且可由Ca2 或Zn2 触发的封装凝胶。同时为了评估寡聚DNA-金属颗粒的稳定性，研究磷酸盐等生物分子控制下的寡聚DNA释放动力学。
- 课题关键问题及难点：
在本项目中，我的任务主要可以分为寡聚DNA-金属杂合凝胶的制备和表征以及寡聚DNA的控制释放评估两部分。虽然之前在相关课程上学习过AuAMP的制备，但是在做以寡聚DNA序列为稳定分子制备贵金属颗粒，再将整个颗粒通过磷酸基团连接到海藻酸水凝胶体系的合成实验时，发现每次得到产品都会有些差别，且由于是首次接触DNA凝胶封装及释放研究，因此在实验中还是有诸多问题及难点，具体如下：
寡聚DNA-金属杂合凝胶的制备：
（1）金纳米颗粒的制备：
在金纳米颗粒的制备过程中，氯金酸溶液作为反应前驱体，多肽同时作为还原剂与保护剂，但是对其反应的机理以及具体过程不太清楚，只能靠一些类似的反应进程去进行推导，猜测该金纳米颗粒生成过程中的分子行为。
在金纳米颗粒的合成过程中，涉及诸如PH、反应温度和反应时间等参数的优化，但由于实验条件以及工作量的限制，很难精确地确定各个参数对反应的影响，只能粗略地确定一个大致的范围。
（a）金纳米颗粒的分离纯化
在金纳米颗粒的合成过程中，得到的可能是一个含有多种不同特性的金纳米团簇，所以需要对反应结束的溶液进行一个分离，筛选得到接近预期的目标产物，接下来再对产物进行各种物理、化学等手段的表征。
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