线状聚离子型基因载体的合成、组装，及其生物稳定性测试
本文关键词：线状聚离子型基因载体的合成、组装，及其生物稳定性测试 出处：《吉林大学》2012年硕士论文 论文类型：学位论文
【摘要】：基因治疗是近年来生物医学研究的重点，基于基因治疗新颖的治疗机理和广泛的应用前景激发了科学研究工作者对制备和发展高效，无毒基因载体的兴趣。本篇论文中，我们合成嵌段共聚物聚乙二醇聚乙烯亚胺(PEG－PEI)，利用聚阳离子和质粒DNA的静电力作用使其在水溶液中自组装形成线状聚离子型复合物胶束。这里，阳离子片段PEI与阴离子DNA通过静电吸引作用复合，经过电中和复合，复合物的疏水性增强，形成了纳米尺寸的内核。另一方面，根据相分离的原理，非离子的PEG片段由于其强的亲水性就会充当保护性的外壳包裹在疏水复合物内核表面，有效的增加纳米颗粒的水溶性，解决了纳米尺寸胶束团聚的问题。同时值得提到的是，PEG高分子是目前为止生物相容性最好的材料，因此，利用PEG做复合物胶束的外壳同时可以有效的提高基因载体的生物相容性，尤其在生物学应用上有着重要的价值。我们知道，质粒DNA是具有独特的双链双螺旋结构的闭合型生物大分子，其力学持久长度达到50纳米，因此通过静电力作用很难将DNA凝缩成低于50纳米小球。相反对于PEG－PEI／DNA的复合物体系中，质粒DNA通过折叠形成成杆状的纳米凝缩体。相比传统的球状纳米胶束，这种规则折叠的杆状凝缩体胶束展现出更高的内吞速度和内吞效率，同时值得注意的是，DNA通过规则折叠，DNA的双链结构得到了最大限度的维护，考虑到基因的转录需要DNA保持双链结构，很明显这种规则折叠的DNA胶束棒对应着更高效的转录翻译效率。然而在实际医疗应用中，胶束通过静脉注射需要在血液循环和细胞外基质中保持足够的结构稳定性，才能发挥杆状胶束内吞效率高，转录翻译活性强等特点。因此，杆状纳米胶束的生物环境稳定性决定了其最终的药效。在我的硕士研究中，我们考察了聚阳离子PEI和亲水性的PEG对维护胶束的生理稳定性有着各自的贡献。我们发现加长PEI的长度，可以增强PEI与DNA的静电结合力，从而增加了复合物内核的紧密程度，复合物胶束的疏水性也因此增强了。通过实验发现，延长的PEI片段可以有效的防止盐对静电力的削弱以及反离子的取代作用。另一方面，由于PEG－PEI／DNA复合物胶束的组装是严格按照电荷守恒定律组装的，所以加长PEI的长度的同时，表面的PEG的数量就会相应降低，通过实验研究，我们可以推断出高密度的PEG外壳对抑制蛋白质吸附以及酶降解等方面有着积极的意义。最后我们在活体实验中发现浓密PEG的外壳，尤其可以有效的防止在老鼠血液中的团聚，延长胶束在血液中的循环效果。
[Abstract]:In this paper , we have found that PEG - PEI is a kind of closed biological macromolecule with unique double - stranded double helix structure , which can effectively improve the biological compatibility of nano - sized micelle .
【学位授予单位】：吉林大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2012
【分类号】：R346
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，本文编号：1419706
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