本文關(guān)鍵詞：PEG化基因傳遞體系的構(gòu)建及其形貌調(diào)控

  更多相關(guān)文章： 非病毒基因載體 刺激響應(yīng) 自組裝 形貌調(diào)控

【摘要】：高效安全的基因傳遞體系的構(gòu)建是限制基因治療臨床應(yīng)用的關(guān)鍵問題。目前優(yōu)化基因傳遞體系的常用手段是化學(xué)改性,例如,基于細(xì)胞內(nèi)外微環(huán)境的差異設(shè)計刺激響應(yīng)的基因傳遞體系,實現(xiàn)載體所需要的細(xì)胞外穩(wěn)定傳遞、細(xì)胞內(nèi)響應(yīng)解離并高效轉(zhuǎn)染的功能。這種化學(xué)改性得到的組裝體形貌多為球形結(jié)構(gòu),研究表明粒子的微觀形貌可以影響細(xì)胞內(nèi)吞、體內(nèi)循環(huán)時間等生物過程,從而影響基因轉(zhuǎn)染效率。因此,本論文工作主要分為以下兩個部分：一.依據(jù)溶酶體中較低的pH值,構(gòu)建pH響應(yīng)的PEG化基因傳遞體系,實現(xiàn)細(xì)胞外穩(wěn)定傳遞和細(xì)胞內(nèi)有效解離并高效轉(zhuǎn)染。我們制備了苯甲酰亞胺鍵偶聯(lián)的聚乙二醇接枝聚乙烯亞胺(PEI-N=CH-mPEG),并以還原后不含苯甲酰亞胺鍵的聚合物PEI-NH-CH2-mPEG作為對照,來研究細(xì)胞內(nèi)PEG殼層的脫離對基因傳遞體系的影響。結(jié)果顯示：PEG鏈段的引入并沒有影響對脫氧核糖核酸(DNA)的締合,形成尺寸為80 nm、表面電位為10 mV左右的球形納米粒子,具有很好的生理鹽穩(wěn)定性。在模擬溶酶體的酸性環(huán)境下,苯甲酰亞胺鍵能有效斷裂,顯示出很好的pH響應(yīng)特性。人肝癌細(xì)胞(HepG2)培養(yǎng)結(jié)果表明：由于PEG有效屏蔽了組裝體表面的正電荷,PEG化組裝體的細(xì)胞毒性和內(nèi)吞效率顯著降低,但由于在溶酶體酸性條件下苯甲酰亞胺鍵的斷裂,利于組裝體逃離溶酶體,因此PEI-N=CH-mPEG具有比PEI-NH-CH2-mPEG更高的基因轉(zhuǎn)染效率,實現(xiàn)了基因載體細(xì)胞外穩(wěn)定傳遞、細(xì)胞內(nèi)響應(yīng)解離并高效轉(zhuǎn)染的功能。二.將基于主客體作用的超分子自組裝引入到載體設(shè)計中,實現(xiàn)對載體形貌的調(diào)控,初步探討形貌對基因傳遞體系的影響。我們合成了雙硒鍵和碳碳鍵偶聯(lián)的聚乙二醇接枝聚乙烯亞胺PEI-SeSe-mPEGsk和PEI-mPEG2k,在酸性條件下,α-環(huán)糊精(α-CD)選擇性與PEG進(jìn)行主客體作用,形成項鏈狀剛性鏈段PEG/a-CD。調(diào)控α-CD的加入量,實現(xiàn)組裝體中剛性鏈段比例的調(diào)控。當(dāng)α-CD加入量較少時,剛性鏈段所占比例較小,未包裹α-CD的部分mPEG鏈段和mPEG/a-CD形成膠束的核,質(zhì)子化PEI形成膠束的空間穩(wěn)定層；隨著α-CD的加入量逐漸增多,剛性鏈段比例的逐漸增大,質(zhì)子化PEI的穩(wěn)定作用不足以維持膠束的穩(wěn)定,剛性鏈段彼此平行排列形成片層結(jié)構(gòu)。以PEI-mPEG2k/α-CD自組裝得到的球形和片層結(jié)構(gòu)為模型,研究兩種形貌對DNA締合能力和HepG2田胞內(nèi)吞的影響。結(jié)果表明,片層結(jié)構(gòu)具有較好的DNA濃縮能力,并且在相同質(zhì)量比下,球形結(jié)構(gòu)的細(xì)胞內(nèi)吞效率優(yōu)于片層結(jié)構(gòu),這可能是內(nèi)吞方式不同引起的。我們基于主客體的超分子自組裝,成功得到不同形貌的組裝體,并研究了形貌對基因傳遞體系的影響。
【關(guān)鍵詞】：非病毒基因載體 刺激響應(yīng) 自組裝 形貌調(diào)控
【學(xué)位授予單位】：浙江大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：R450
【目錄】：

• 致謝5-7
• 摘要7-9
• Abstract9-13
• 第一章 緒論13-35
• 1.1 基因治療概述13-19
• 1.1.1 基因治療現(xiàn)狀13-14
• 1.1.2 基因載體種類14-17
• 1.1.3 非病毒基因傳遞的屏障17-19
• 1.2 非病毒基因傳遞體系的優(yōu)化19-31
• 1.2.1 基因載體的化學(xué)改性19-23
• 1.2.2 基因載體的形貌調(diào)控23-31
• 1.3 課題提出31-35
• 1.3.1 pH響應(yīng)的PEG化基因傳遞體系的研究32-33
• 1.3.2 基于主客體作用的超分子組裝體的形貌調(diào)控33-35
• 第二章 pH響應(yīng)的PEG化基因傳遞體系的研究35-53
• 2.1 實驗部分35-40
• 2.1.1 試劑35-36
• 2.1.2 PEI-N=CH-mPEG和PEI-NH-CH_2-mPEG合成與表征36
• 2.1.3 基因超分子組裝體的制備36-37
• 2.1.4 基因超分子組裝體理化性質(zhì)的表征37-38
• 2.1.5 基因超分子組裝體在生理鹽溶液和血清中的穩(wěn)定性38
• 2.1.6 基因超分子組裝體的pH響應(yīng)特性研究38
• 2.1.7 基因超分子組裝體的體外生物學(xué)評價38-40
• 2.2 結(jié)果與討論40-51
• 2.2.1 PEI-N=CH-mPEG和PEI-NH-CH_2-mPEG的合成及表征40-41
• 2.2.2 基因超分子組裝體理化性質(zhì)的表征41-45
• 2.2.3 基因超分子組裝體的穩(wěn)定性及pH響應(yīng)特性研究45-48
• 2.2.4 基因超分子組裝體的體外生物學(xué)評價48-51
• 2.3 本章小結(jié)51-53
• 第三章 基于主客體作用的超分子組裝體的形貌調(diào)控53-68
• 3.1 實驗部分53-58
• 3.1.1 試劑53-54
• 3.1.2 PEI-SeSe-mPEG_(5k)和PEI-mPEG_(2k)的合成及表征54-56
• 3.1.3 PEI-SeSe-mPEG_(5k)/α-CD和PEI-mPEG_(2k)/α-CD超分子組裝體的制備及表征56
• 3.1.4 DNA/PEI-mPEG_(2k)/α-CD基因超分子組裝體的制備及表征56-57
• 3.1.5 DNA/PEI-mPEG_(2k)/α-CD基因超分子組裝體的細(xì)胞內(nèi)吞實驗57-58
• 3.2 結(jié)果與討論58-66
• 3.2.1 PEI-SeSe-mPEG_(5k)和PEI-mPEG_(2k)的合成及表征58-60
• 3.2.2 PEI-SeSe-mPEG_(5k)/α-CD和PEI-mPEG_(2k)/α-CD超分子自組裝體的制備及表征60-63
• 3.2.3 DNA/PEI-mPEG_(2k)/α-CD基因超分子組裝體的制備及表征63-65
• 3.2.4 DNA/PEI-mPEG_(2k)/α-CD基因超分子組裝體的細(xì)胞內(nèi)吞實驗65-66
• 3.3 本章小結(jié)66-68
• 第四章 全文總結(jié)68-70
• 4.1 全文總結(jié)68-69
• 4.2 特色與創(chuàng)新69
• 4.3 問題與展望69-70
• 參考文獻(xiàn)70-82
• 作者簡介82

【參考文獻(xiàn)】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前4條

1 孔韻娜;李文宇;杜建委;湯建國;胡巧玲;王幽香;;刺激響應(yīng)雙硒交聯(lián)聚乙烯亞胺基因微載體[J];高等學(xué)�；瘜W(xué)學(xué)報;2014年04期

2 王幽香;陳平;胡巧玲;沈家驄;;自組裝共混制備PEG化基因載體[J];高等學(xué)�；瘜W(xué)學(xué)報;2008年11期

3 王幽香,沈家驄;超分子組裝構(gòu)建非病毒基因傳遞體系的研究進(jìn)展[J];科學(xué)通報;2004年09期

4 高川,王惠芳,張靖;脂質(zhì)體介導(dǎo)轉(zhuǎn)染法的原理與應(yīng)用[J];生命的化學(xué);2002年01期

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本文編號：687457