pH响应性电荷可翻转的纳米基因载体的合成与性质研究

发布时间：2021-01-10 18:04

　　在过去的几十年里,人们在对癌症的起源和发展的理解方面取得了显著的突破。癌细胞的四个主要特征是:不受控制地生长,侵入邻近组织,转移和永生。由于癌症的产生是因为控制细胞周期的基因发生突变,所以对癌症的治疗除了传统的治疗手段,手术切除,放疗和化疗外,还可以采取基因治疗的方法,即导入正常的外源基因替换或修复异常基因来治疗癌症。基因疗法是一种基于将核苷酸传递至靶细胞的治疗方法,是目前的研究热点。但无论基于核苷酸的最新研究发展或治疗方法,基因治疗在临床中的成功应用仍主要受限于对靶组织或细胞较低的传递效率。近几十年来,纳米技术在开发安全有效的基因载体方面取得了显著性突破。这是因为作为基因传递系统的纳米载体,能对基因起到保护与传递作用。但纳米载体在负载基因以及细胞运输过程中存在许多的问题。例如负载治疗基因的能力差、在体内循环时间较短且容易聚合以及靶向性差等缺陷。这些缺点限制了纳米基因载体的广泛应用以及癌症基因治疗的进一步发展。本论文基于较正常组织细胞有较低pH值的肿瘤微环境与负载基因到达较高pH的细胞质环境特征,设计了双重pH响应性的纳米基因载体,改善载体在肿瘤环境下更有效地靶向摄入及基因在细胞质内的... 

【文章来源】：兰州大学甘肃省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：75 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

小分子和不同尺寸的纳米粒子在正常组织（左）和癌变组织（右）的传输对比图

改性能力等优点。此外，载体的物理性质如尺寸和 Zeta 电势对效率起着关键的作用。无论哪种纳米传递系统，只要能够产生安全、有效并且具有靶向的基因载体均是很有意义的。1.3 纳米基因载体纳米基因载体通常是指由生物相容性材料产生的纳米胶囊或纳米颗粒，其能够通过包裹或吸附核酸分子（例如外源 DNA）从而形成纳米基因载体复合物（如图 1-2）。纳米载体的尺寸通常在 10 到 100 nm 之间[43]。由于巨大的比表面积产生的化学活性，使其具有极好的吸附，压缩和保护 DNA 的能力，这可以归因于纳米载体的吸附和其在外源基因上的应用[44]。多年来，无数学者对肿瘤的基因治疗进行了大量研究。然而，到目前为止，受许多因素的限制，基因疗法并没有达到理想的效果[45]。在基因治疗中如何提高基因转染效率，使靶向基因能够有效地传递到生物体的靶位点，并且没有毒副作用，仍然是一个急需解决的难题，解决了这个难题即可以实现分子水平的治疗效果。

兰州大学硕士研究生学位论文 pH 响应性电荷可反转的纳米基因载体的合成与性质研神经病理等，高效基因转移和低细胞毒性是基因治疗的主要目标[46]。迄今为止病毒和非病毒载体作为两种代表性的基因载体已经得到很好的发展。病毒载体非常有效的基因转移系统，然而由于它们的免疫原性和毒性，使它们的临床应受到很大的限制[47-50]。非病毒纳米载体与病毒载体相比是非常有利的，因为它使用简单，易于大规模生产，免疫原性较低，并且能够提供较大的基因有效载荷并且这种非病毒纳米载体的结构可以灵活修饰以适应肿瘤环境来提高治疗效率Sun 等人通过静电力将多柔比星纳米粒（DNPs）缩合到 PEI/DNA 纳米复合物面，设计出一种基于病毒表面的新型纳米药物载体[51]（图 1-3）。这种模拟基纳米传递系统可延长 PEI/DNA 的血液循环时间，赋予 PEI/DNA 纳米系统的高物负载特性，同时增加涂覆 DNPs 纳米载体的粗糙度可以增强 DNA 的基因转效率。实验结果表明，基于 PEI/DNA 的纳米药物递送系统具有高的药物负载率（约 97.5％），因此，增强了化学/基因共同作用来治疗癌症。同时，纳米体的粗糙表面可以增强纳米颗粒的内吞作用[52]。


本文编号：2969163