CRISPR-反应性水凝胶系统能为智能生物材料提供可编程方法

研究人员报告说，注入DNA生物分子的水凝胶可用CRISPR（这是一种更常与生物活体内基因组工程相关的技术）进行编程和精确控制，旨在将生物信息转化为材料属性的理化改变。这项研究推出了一种新型的基于DNA的CRISPR-反应性的水凝胶材料，它具有能因应用户定义性DNA靶标的可调节的功能与特性，从而为在组织工程、生物电子学和生物传感中体外生物医学的广泛应用做好了准备。由生物信号激活的智能材料在生物医学应用中已变得日益重要。用DNA序列构建反应性水凝胶已被认为特别适用于这些目的。然而，据作者披露，目前的DNA反应性水凝胶的使用（尤其是它们的可编程性）是有限的，这在很大程度上是由于其设计复杂且对DNA驱动触发器缺乏敏感性。在这里，Max English和同事推出了一种新型的DNA水凝胶系统，后者将CRISPR-Cas工具箱作为一种编程和控制用户定义的DNA反应性水凝胶特性进行整合。English等人用RNA引导的Cas12a核酸酶来设靶并裂解水凝胶内的特定（但任意）的由用户定义的DNA部分，从而触发对该材料的驱动。为阐明可编程CRISPR-反应性智能材料的广泛用途，作者演示了包裹在DNA水凝胶中的化合物、纳米颗粒及活细胞的受控释放。更重要的是，English 等人证明，这些材料可被设计成具可降解性电气保险丝和能够进行无线射频识别（RFID）信号传输的流体阀。在相关的《视角》中，Da Han和同事对该研究进行了更详细的讨论。

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