【摘要】：基因治療作為一種靶向性強、低毒的新型治療疾病的手段,在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域中表現(xiàn)出巨大的應(yīng)用前景。陽離子聚合物由于具有免疫原性低、結(jié)構(gòu)可控、轉(zhuǎn)染效率較高等優(yōu)點,成為基因載體領(lǐng)域的研究熱點。但其作為基因載體的轉(zhuǎn)染效率和細胞毒性之間存在著逆相關(guān)性,一直是嚴重限制基因遞送效率的巨大障礙。這主要歸因于陽離子聚合物的分子量,分子量越大,正電荷密度越高,聚合物表現(xiàn)出增強的轉(zhuǎn)染效率以及相應(yīng)較高的細胞毒性。聚乙烯亞胺(PEI)作為典型的陽離子聚合物載體,存在的高細胞毒性限制了其在基因遞送領(lǐng)域中的進一步應(yīng)用。為了解決這一關(guān)鍵問題,我們設(shè)計開發(fā)了可降解的高分子量PEI聚合物,該聚合物可以有效包載DNA以進行細胞內(nèi)吞,并可以響應(yīng)腫瘤處的微環(huán)境,實現(xiàn)聚合物的降解以及DNA的釋放。論文研究工作主要如下:(1)為了使高分子量PEI聚合物具有可降解性,選擇具有不同的響應(yīng)降解性單體作為聚合單體。設(shè)計合成了分別具有酸敏感的酯基、具有活性氧(ROS)敏感的縮硫酮基團的二烯類單體。(2)通過分子量為600的聚乙烯亞胺(PEI600)和二烯類單體的邁克爾加成聚合制備了兩種可降解的PEI聚合物。PEI聚合物可以有效地包載DNA,形成具有180nm左右尺寸的納米復(fù)合物。與商業(yè)上可獲得的轉(zhuǎn)染試劑,分子量為25k的聚乙烯亞胺(PEI25k)相比,可降解的PEI聚合物表現(xiàn)出增強的基因遞送效率,體內(nèi)轉(zhuǎn)染效率提高近3倍。而通過酸性環(huán)境或高活性氧環(huán)境(ROS)促進聚合物的快速降解導(dǎo)致DNA的細胞內(nèi)釋放,可以極大地降低聚合物的細胞毒性,細胞存活率從60%提高到90%以上。特別在腫瘤細胞中,ROS特異響應(yīng)性PEI聚合物也顯示出其潛在的應(yīng)用,表現(xiàn)出增強的體內(nèi)基因表達水平。因此,我們的研究可以有效地平衡陽離子聚合物的轉(zhuǎn)染效率和細胞毒性之間的關(guān)系,從而提供對非病毒基因遞送載體的合理設(shè)計的有效思路。
【學(xué)位授予單位】：大連理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號】：TQ460.4;R450

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本文編號：2799103