DNA作为一种天然的生物大分子,具有优良的生物相容性和生物可降解性、分子结构可编程性、纳米尺度可控性等独特性质,已成为构建新型功能材料的重要合成元件。人工合成聚合物具有种类繁多、功能多样和易于修饰等诸多优点。因此将DNA与合成高分子结合,可实现二者结构的有机融合,发展具有优异性能的新型功能杂化材料。本论文围绕DNA-聚合物杂化材料的制备与应用,探究了质粒DNA-聚乳酸(p DNA-PLA)微球在环境污染源示踪中的应用和DNA-聚N-异丙基丙烯酰胺(DNA-PNIPAM)纳米凝胶在核酸药物递送中的应用,主要研究内容如下:第一章中,概述了DNA功能材料的分类,系统全面地介绍了DNA杂化材料,包括DNA-无机杂化材料和DNA-聚合物杂化材料,并进一步阐述了DNA杂化材料在环境保护和生物医学中的应用。第二章中,制备了质粒DNA(p DNA)示踪剂,用于水污染源的多重检测。首先通过双乳液溶剂挥发法将p DNA和磁性纳米粒子同时装载于PLA微球中,制备p DNA示踪剂。p DNA示踪剂能集中漂浮在水面上,便于磁性分离和回收。PLA外壳可有效隔离外界环境对p DNA的影响,增强其环境稳定性。利用q PCR技术可以对回收的单个示踪剂中的p DNA进行定量检测,通过设计特异性引物,在模拟河流中实现了对p DNA示踪剂的多重检测。第三章中,合成了一种DNA-PNIPAM纳米凝胶,并应用于核酸药物递送。首先通过自由基聚合法制备了DNA-PNIPAM纳米凝胶,并对其形貌和粒径进行表征,纳米凝胶呈规则的球形结构,尺寸范围在200-400 nm之间。凝胶电泳结果证明利用纳米凝胶中的DNA原位杂交链式反应可成功负载核酸分子,并在ATP刺激下实现核酸分子可控释放。利用细胞摄取实验和MTT实验探究了纳米凝胶的生物学性能,发现纳米凝胶能有效地被细胞摄取且具有较低的细胞毒性,且纳米凝胶进入细胞后可实现ATP响应性释放。利用可沉默肌动蛋白基因的si RNA作为模型核酸药物,证明了载药纳米凝胶可实现细胞内目标蛋白的表达下调。通过小鼠体内实验进一步证明了纳米凝胶的生物安全性。上述纳米凝胶有望作为安全高效的核酸药物递送载体用于生物医学领域。第四章中,对本论文进行了总结和展望。开发了基于p DNA-PLA的示踪系统用于水污染源多重检测,有望应用于实际环境中;另外,制备了DNA-PNIPAM纳米凝胶,用于核酸药物在细胞内的递送,具有潜在的临床应用价值。