新型基因运输材料的制备及应用研究

发布时间：2017-06-10 00:00

  本文关键词：新型基因运输材料的制备及应用研究，，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：(1)聚阴离子电解质对阳离子脂质体基因运输的材料改善研究阳离子脂质体作为高效基因运输材料研究广泛。但其表面暴露的正电荷引起的细胞毒性限制了它的应用。本论文使用四种生物相容性良好的聚阴离子电解质多糖,即海藻酸,透明质酸,果胶和聚L谷氨酸,来包裹阳离子脂质体/p DNA复合物进行基因运输,通过“遮蔽”阳离子脂质体表面的正电荷,不但降低了细胞毒性,也提高了转染效率。溶血实验验证了其可能的机制,在细胞将复合物内吞后,溶酶体的酸性p H环境使聚电解质侧链发挥疏水作用形成膜扰动,从而加速基因逃逸。研究结果证明,聚阴离子电解质协助的脂质体转染是一种可能实现临床应用的基因运输方法。(2)新型无机材料辅助小分子PEI的基因运输研究低分子量的支状聚乙烯亚胺由于其低毒性在作为非病毒基因运输载体得到了利用,然后,它在生物领域的进一步应用由于其效率较低而得到了限制。在此论文中,我们合成了微型花状氧化锌纳米颗粒来提高对PEI的基因运输。采用四种方法对氧化锌的形貌进行控制合成。扫面电子显微镜的观察显示出其良好的花状形貌。通过使用氧化锌运载PEI/p DNA复合物颗粒,该体系较PEI/p DNA复合物自身提高了转染效率。细胞内吞实验解释了其可能机制,氧化锌颗粒的尖端穿透到细胞表面,加速了基因材料进入细胞的过程。这些研究表明,针状微结构具有作为有效协助生物大分子的运输的潜力。(3)一种新型自组装材料的合成及其对m RNA的运输研究通过合成一种含有与锌离子螯合以后能够特异性结合磷酸基团的官能团,并且酸性可降解的化合物,希望实现化合物与m RNA的自组装,将m RNA聚拢成纳米颗粒,实现由于稳定性以及其线性结构而难以用常规方法进行运输的m RNA的基因运输。我们对合成的材料的化学生物性质进行了测定。对锌离子毒性测定实验确定了使用的锌离子量能保持在细胞水平上无毒。凝胶阻滞实验表明其官能团能够成功结合基因上的磷酸基团。酸降解实验表明其在溶酶体环境下的可断裂,以及释放疏水链的可能性。后续细胞生物实验有待进一步探究以确认其作用效果以及发现其作用机制。
【关键词】：聚阴离子电解质 基因运输 氧化锌 无机离子 磷酸基团结合
【学位授予单位】：重庆大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：R943
【目录】：

• 中文摘要3-4
• 英文摘要4-9
• 1 绪论9-19
• 1.1 基因治疗12
• 1.2 基因治疗载体12-19
• 1.2.1 病毒载体12-15
• 1.2.2 非病毒载体15-19
• 2 聚阴离子电解质对阳离子脂质体基因运输材料的改善研究19-35
• 2.1 引言19-21
• 2.2 材料与仪器21-23
• 2.2.1 材料和试剂21-22
• 2.2.2 仪器22-23
• 2.2.3 细胞和质粒23
• 2.3 方法及步骤23-27
• 2.3.1 细胞培养及质粒提取23-24
• 2.3.2 复合物的制备24-25
• 2.3.3 Zeta电位测量25
• 2.3.4 酶稳定性试验25-26
• 2.3.5 溶血实验26
• 2.3.6 细胞毒性实验26
• 2.3.7 细胞体外转染与绿色荧光观察26-27
• 2.3.8 流式细胞仪测细胞转染效率27
• 2.4 结果与讨论27-33
• 2.4.1 聚阴离子多糖/脂质体/p DNA复合物的性质表征27-29
• 2.4.2 细胞体外转染效率研究29-31
• 2.4.3 细胞体外转染毒性研究31-32
• 2.4.4 材料的膜扰动功能研究32-33
• 2.5 小结33-35
• 3 新型无机材料辅助小分子PEI的基因运输研究35-49
• 3.1 引言35-36
• 3.2 材料与仪器36-38
• 3.2.1 材料和试剂36-37
• 3.2.2 仪器37-38
• 3.2.3 细胞和质粒38
• 3.3 方法及步骤38-42
• 3.3.1 细胞培养及质粒提取38-39
• 3.3.2 不同形貌氧化锌（Zn O）的合成39-40
• 3.3.3 Zn O/PEI/p DNA复合物的制备40
• 3.3.4 琼脂糖凝胶阻滞分析实验40-41
• 3.3.5 酶稳定性实验41
• 3.3.6 细胞毒性实验41
• 3.3.7 有血清的细胞体外转染实验41
• 3.3.8 细胞的内吞实验41-42
• 3.4 结果与讨论42-46
• 3.4.1 氧化锌的表征42-43
• 3.4.2 细胞体外转染效率研究43-45
• 3.4.3 细胞体外转染毒性研究45
• 3.4.4 细胞的内吞过程研究45-46
• 3.5 小结46-49
• 4 一种新型自组装材料的合成及其对m RNA的运输研究49-63
• 4.1 引言49-51
• 4.2 试剂与仪器51-53
• 4.2.1 试剂51-52
• 4.2.2 仪器52-53
• 4.3 材料的合成与表征53-60
• 4.4 材料的性质测定60-62
• 4.4.1 材料M的酸降解实验60-61
• 4.4.2 材料M与锌离子螯合后的凝胶阻滞实验61-62
• 4.4.3 锌离子的细胞毒性实验62
• 4.5 小结62-63
• 5 总结与展望63-65
• 致谢65-67
• 参考文献67-77
• 附录77-91
• A．主要合成化合物的1~H-NMR以及(13)~C-NMR谱图77-91
• B．在读期间发表的学术论文91

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