다성분 뉴클레오펩타이드 하이드로젤

하이드로젤은 액체와 고체의 중간적 특성을 지닌 일상 재료로, 주로 고분자로 형성되지만 단백질과 같은 생체 분자로도 젤화될 수 있습니다. 특히 펩타이드 기반 저분자량 하이드로젤(LMWH)은 생의학 및 생명공학 분야에서 혁신적인 재료로 주목받고 있습니다. 그러나 천연 펩타이드는 성능 향상을 위해 구조적 또는 화학적 변형이 필요한 단점이 있으며, 최근에는 여러 화합물을 결합하는 다성분 접근법이 더욱 다재다능하고 효율적인 시스템 개발 전략으로 부상하고 있습니다. 본 연구에서는 DNA 염기(아데닌, 티민, 구아닌, 시토신)로 기능화된 하이브리드 분자인 뉴클레오펩타이드를 탐구합니다. 생리적 pH에서 각각 음전하와 양전하를 띠어 정전기적 상보성을 가지는 Phe-Glu-Phe-Glu 및 Phe-Lys-Phe-Lys 두 가지 펩타이드 서열에서 유래한 6가지 뉴클레오펩타이드를 합성했습니다. 이 펩타이드들은 펩타이드 핵산(PNA) 부분을 통해 DNA 핵염기로 기능화되었습니다. 다규모 체계적 연구를 통해, 우리는 전하 상보성 및/또는 핵염기쌍 상보성이 다성분 하이드로젤의 기계적 및 물리화학적 특성(젤화 시간, 졸-젤 전이 온도, 강성, 외부 응력 저항성, 섬유 네트워크 형태 등)에 미치는 영향을 종합적으로 분석했습니다. 이러한 접근 방식은 뉴클레오펩타이드의 잠재력을 최대한 발휘하고, 향후 맞춤형 하이드로젤 개발에 기여할 것입니다.