新型非病毒三元复合DNA载体的研究

基因治疗是未来临床医学最具潜力的治疗方式,目前阻碍临床基因治疗发展的主要因素是缺乏安全和高效的基因载体,因此研究理想的非病毒转基因载体具有重要的意义.构建了由质粒DNA(D)-抗DNA抗体(A)-阳离子脂质体(C)组成的三元复合纳米基因载体(DAC),研究表明,三组分在磷酸缓冲液中可通过分子组装形成复合纳米胶束,DAC在细胞培养中表现出显著高效的基因表达,DAC在血管平滑肌细胞中的基因转染效率比不含抗DNA抗体的二元组合(DC)高4倍,比不含阳离子脂质体的二元组合(DA)约高11倍.激光共聚焦荧光显微观察证明,DAC细胞摄取量和DNA进入细胞核的量均明显高于对照组,而DC二元组合(不含抗DNA抗体)的DNA很少进入细胞核,细胞在DAC存在下生长正常.未发现细胞毒性.研究结果提示,DAC的作用机理主要是三元复合胶束中DNA的装载量比二元载体大得多,抗DNA抗体与阳离子脂质体的协同作用明显有利于DNA被细胞摄取和胞吞,从而提高了基因的转染和表达.

PEG-b-PLL的合成及其自组装纳米基因载体的研究

目的合成两嵌段聚乙二醇-b-聚赖氨酸共聚物(PEG-b-PLL),并评价PEG-b-PLL载基因纳米复合物。方法以端氨基PEG引发Lys(z)-NCA,首先得到两嵌段共聚物PEG-b-PZLL,然后酸解去除苄氧羰基保护基团,得到了两嵌段共聚物PEG-b-PLL。通过正负电荷吸附作用自组装形成PEG-b-PLL载基因纳米复合物,考察其性质。结果制备的PEG-b-PLL载基因纳米复合物外观圆整,呈类球形,大小均匀,平均粒径为(150.3±5.5)nm,其Zeta电位为(-15.82±2.34)mV。该复合物在血浆中稳定,具有一定的抗核酸酶降解能力,且能成功的转染HepG2细胞。结论该复合物是一种制备工艺简单,性能良好,极富潜力的非病毒基因载体。

纳米阳离子多聚物在基因载体系统的应用

阳离子多聚物能与DNA通过静电吸附作用而自组装成纳米微粒,防止DNA被核酸酶降解。阳离子多聚物由于具备合成简便、储存稳定、基因荷载率高、靶向性强、免疫原性低等优点而被用作基因载体。阳离子多聚物按特性可分为两类:合成型和天然型。经典的人工合成型阳离子多聚物基因载体主要有:多聚乙烯亚胺、多聚左旋赖氨酸和树状大分子等;天然生物型阳离子多聚物基因载体主要有壳聚糖及其衍生物和明胶等。本文详细论述了各种阳离子聚合物用作基因载体的性能特点、自身缺陷、介导基因进入细胞的机理和靶向性策略,并对非病毒基因载体的发展作出展望。

HA纳米载体转GM-CSF基因制备自体肿瘤疫苗治疗肝癌的实验研究

目的:观察自体肿瘤疫苗对人肝癌PBL-SCID嵌合模型的治疗效果。方法:SCID小鼠20只腹腔内注射健康志愿者外周血淋巴细胞(2×10~6/mL)0.5 mL,同时背部皮下接种人肝癌HepG2细胞(1×10~7/mL)0.2mL。当皮下移植瘤体积长至100mm^3时,随机分4组:Ⅰ组,生理盐水组;Ⅱ组,^(60)Co照射的HepG2细胞组;Ⅲ组,转染GM-CSF基因的HepG2细胞组;Ⅳ组,^(60)Co照射的转染GM-CSF基因的HepG2细胞组即自体肿瘤疫苗组,每组5只。结果:自体肿瘤疫苗组6周存活率(100%)高于生理盐水组(60%)和单纯^(60)Co照射的HepG2细胞组(40%);自体肿瘤疫苗腹腔注射抑制皮下移植瘤生长,其肿瘤生长抑制率为89%;免疫组化检测发现人淋巴细胞分布于小鼠移植瘤组织中。病理切片见移植瘤细胞变性和死亡。结论:HA纳米载体转GM-CSF基因制备的自体肿瘤疫苗具有抑制人肝癌PBL-SCID嵌合模型的皮下移植瘤生长作用,并诱导有效的抗肿瘤免疫反应。

载鱼精蛋白-pDNA复合物固体脂质纳米粒的初步研究

目的制备非病毒基因载体载鱼精蛋白-pDNA复合物的固体脂质纳米粒(PD-SLN),PD-SLN由多聚阳离子缩合DNA内核与一个脂质外壳组成,从而构成多功能信封式纳米载体(multifunctional envelope-type nano device,MEND)结构,研究其特征,对DNA的保护作用以及DNA的体外释放性质。方法分别采用溶剂扩散法和复乳法制备纳米粒;用透射电镜观察形态;用Zeta电位测定仪测定粒径、多分散指数和Zeta电位;用荧光分光光度法测定基因包封率;分别用琼脂糖凝胶电泳观察复合物及PD-SLN保护pDNA抵抗剧烈外力和核酸酶的降解情况;采用双室扩散法对PD-SLN进行体外释放研究。结果用2种方法制备的SLN呈球形和类球形,平均粒径分别为(231±13.7)和(627±22.9)nm,Zeta电位分别为(-17.8±3.2)和(-25.2±2.7)mV,包封率分别为(41.5±3.62)%和(56.5±5.28)%。pDNA保护性试验表明,PD-SLN对pDNA有保护作用。体外释放实验结果表明PD-SLN缓释能力强。结论PD-SLN是一种制备工艺简单,体外缓释能力好,对pDNA保护性强,具有一定应用前景的非病毒基因载体。

阳离子固体脂质纳米粒/pDNA二元复合物的初步研究

目的制备阳离子固体脂质纳米粒/pDNA二元复合物(SLNs-pDNA),并研究该复合物的药剂学和生物学特征。方法复乳法制备空白阳离子固体脂质纳米粒,与报告基因复合,加入不同浓度Ca^(2+)调节体系的荷正电量,分别对纳米粒的相关理化性质,细胞毒性,体外释药特性及其保护pDNA抵抗核酸酶降解的能力进行考察,通过体外基因转染实验对复合物在COS-7细胞中的转染效率进行了初步评价。结果本实验中制备的纳米粒呈球形或类球形,平均粒径(51.9±0.58)nm,Zeta电位(47.4±1.1)mV,加入Ca^(2+)显著提高了纳米粒复合pDNA的能力,制得的复合物平均粒径为(91.6±5.3)nm,Zeta电位为(31.5±1.4)mV。细胞毒性实验表明,纳米粒对COS-7细胞的毒性较小,凝胶阻滞分析表明,阳离子固体脂质纳米粒能够充分结合pDNA,形成稳定的复合物。pDNA保护性实验表明,该复合物对pDNA有很好的保护作用。体外释放实验结果表明,SLNs-pDNA具有缓释能力。体外基因转染实验表明,该复合物能够转染COS-7细胞,复合物所荷基因能够在该细胞中表达。结论阳离子固体脂质纳米粒/DNA复合物是一种制备工艺简单,复合物粒径较小,细胞毒性小,对pDNA保护作用强,所载DNA能够从复合物中缓慢释放,体外转染效率较高的具有一定开发前景的非病毒纳米基因载体。

纳米稀土复合材料汽车尾气的克星

在近日召开的海峡两岸纳米颗粒学术研讨会上，韶关学院蔡兴旺教授就“纳米复合材料在汽车排气净化中的应用研究”作了专题报告．蔡必旺教授在实验中将制好的纳米复合催化剂涂在堇青石蜂窝陶瓷载体上，然后安装在发动机排气管内进行试验。结果表明：纳米复合催化剂比传统的三元催化转化器降低了CO排放35％、HC排放30％、

磁性纳米颗粒负载质粒DNA的研究

【目的】研究磁性纳米颗粒(MNP)负载质粒DNA形成的纳米载体−基因复合物的生物物理学特性、负载形态与负载机理,为基于磁性纳米载体定向编辑技术的应用奠定基础。【方法】以MNP作为基因载体,与质粒DNA pRGEB32制备纳米载体−基因复合物MNP−pRGEB32,分析MNP负载、保护pRGEB32的能力,并对其粒度分布、Zeta电位、结合形态进行研究。【结果】MNP通过静电作用压缩、吸附、聚集pRGEB32,形成纳米载体−基因复合物。MNP能有效负载并保护pRGEB32。【结论】MNP可作为一种理想的基因转移载体。

微流控可控分步组装制备透明质酸/聚乙烯亚胺/DNA纳米复合物

阳离子聚合物/DNA形成的复合物纳米颗粒呈正电性,因此表面必须遮盖一层电中性或负电性的聚合物才能在体内应用,但如何控制遮蔽层在复合物纳米颗粒上组装,形成结构可控、尺寸均一的基因输送系统是关键.本文以基因输送系统中常见的透明质酸(HA)/聚乙烯亚胺(PEI)/DNA系统为例,探索了利用微流控芯片进行可控分步的层层自组装,制备尺寸大小均一、表面电势为负的HA/PEI/DNA纳米复合物的方法.将PEI与DNA通过第一个微流控芯片自组装得到PEI/DNA纳米复合物,该复合物颗粒在第二个微流控芯片内与HA再次组装得到HA/PEI/DNA纳米复合物.考察了微流控芯片管道的尺寸、溶液流速及流速比R、PEI与DNA氮磷比(N:P)、HA与DNA质量比(HA:DNA)等参数与所形成的纳米复合物的尺寸、均一性及表面电势的关系,并与涡旋振荡法制备的复合物进行比较.结果表明,传统的涡旋振荡法制备的HA/PEI/DNA纳米复合物尺寸偏大(340~490 nm)、均一度低(PDI,0.506~0.863);而用微流控法制备的复合物尺寸较小(190 nm)、分布更为均一(PDI=0.316).