本文關(guān)鍵詞：腫瘤微環(huán)境響應(yīng)性納米載體用于藥物和基因輸送的研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：腫瘤是人類(lèi)最大的殺手,現(xiàn)在迫切需要治療癌癥的方法。目前只有手術(shù)、放療、化療三種方法用于臨床治療,而這些方法存在很多弊端,因此,需要研究新的治療方法。研究發(fā)現(xiàn),腫瘤是一種基因病,可通過(guò)修復(fù)異�；蛲耆斡[瘤,即導(dǎo)入正常的外源基因替換或修復(fù)異�；騺�(lái)治療腫瘤。雖然理論上這種方法能完全治愈癌癥,但單獨(dú)的基因片段不能直接用于體內(nèi),因?yàn)轶w內(nèi)存在的酶會(huì)降解基因,從而需要有一種物質(zhì)來(lái)保護(hù)基因片段。研究發(fā)現(xiàn)高分子聚合物可以作為納米載體對(duì)基因起到保護(hù)作用,并且可以運(yùn)輸基因到病灶地位,使癌癥得到治療。抗癌藥物也能有效治療腫瘤,直接給藥會(huì)產(chǎn)生許多副作用,而且長(zhǎng)期給藥往往使腫瘤細(xì)胞產(chǎn)生耐藥性,這些問(wèn)題可以通過(guò)高分子納米載體來(lái)改善或避免。作為基因和藥物傳輸體系的納米載體,對(duì)基因與藥物能起到保護(hù)與傳遞作用,但納米載體在細(xì)胞中傳輸時(shí),存在許多問(wèn)題需要解決。本論文基于腫瘤內(nèi)的微環(huán)境設(shè)計(jì)活性氧(ROS)、酶及pH響應(yīng)性的納米載體,解決了藥物和基因在體內(nèi)的釋放、靶向與耐藥性問(wèn)題。具體內(nèi)容包括:(1)利用腫瘤細(xì)胞中超表達(dá)的ROS,設(shè)計(jì)ROS響應(yīng)性的聚丙烯硫醚-聚乙烯亞胺-聚乙二醇(PPS-PEI-PEG)聚合物膠束,用于負(fù)載DOX和DNA,通過(guò)腫瘤部位高的ROS促進(jìn)DOX的釋放,同時(shí)聚合物通過(guò)質(zhì)子海綿作用逃離溶酶體,釋放DNA。分別通過(guò)UV-Vis和凝膠電泳實(shí)驗(yàn)檢測(cè)DOX和DNA在聚合物膠束上的負(fù)載,其負(fù)載DOX的為7.4%,在N/P為3/1時(shí)DNA與聚合物膠束很好的結(jié)合。細(xì)胞毒性實(shí)驗(yàn)證明聚合物沒(méi)有太大毒性,外加H2O2,大大增加了負(fù)載D OX的聚合物的細(xì)胞毒性,同時(shí)UV-Vis結(jié)果顯示,DOX的釋放量與外加H2O2的濃度成正相關(guān)關(guān)系。共聚焦顯微鏡顯示DOX和DNA能被細(xì)胞攝入,且H2O2響應(yīng)下,DOX在細(xì)胞核分布越高。因而PPS-PEI-PEG在基因和藥物的傳遞載體上具有一定的應(yīng)用潛在性。(2)利用腫瘤細(xì)胞中超表達(dá)的ROS和基質(zhì)金屬蛋白酶(MMP-2)設(shè)計(jì)生物雙響應(yīng)的聚丙烯硫醚-聚乙烯亞胺-多肽-肝素(PPS-PEI-Peptide-HP)聚合物膠束用于負(fù)載DOX和DNA,通過(guò)ROS和MMP-2響應(yīng)分別促進(jìn)DOX和DNA的釋放。PPS是活性氧響應(yīng)的聚合物,在水相中是疏水性的。但在氧化條件下發(fā)生相變,從疏水轉(zhuǎn)變成親水,DOX從而釋放。此外,在MMP-2存在下包含GPVGLIGL序列的肽被裂解,脫落的HP和PEI電荷競(jìng)爭(zhēng)導(dǎo)致DNA釋放。而且生物雙響應(yīng)的納米粒子能被MMP-2或ROS超表達(dá)的腫瘤細(xì)胞優(yōu)先攝入,使從PPS-PEI-Peptide-HP上釋放的DOX和DNA聚集在腫瘤靶向位置。雙響應(yīng)的PPS-PEI-Pe ptide-HP納米膠束可通過(guò)其獨(dú)特的相變和酶裂解行為,能控制藥物和基因釋放。(3)利用腫瘤內(nèi)低pH值的特殊環(huán)境,構(gòu)建pH響應(yīng)性的納米載體,其中包含pH響應(yīng)性電荷翻轉(zhuǎn)的殼聚糖-烏頭酸酐(CS-Aco)、生物相容性的聚乙二醇(PEG)和低分子量的聚乙烯亞胺(PEI)的層狀氧化石墨烯(GO)納米復(fù)合物,作為新型傳遞系統(tǒng),在細(xì)胞內(nèi)可進(jìn)行pH響應(yīng)的DOX和短發(fā)卡RNA(shRNA)的控制釋放,并顯現(xiàn)出協(xié)同治療效果。GO-PEI-PEG/DOX/CS-Aco/PEI/shRNA復(fù)合物表現(xiàn)出很好的shRNA和藥物的裝載能力,在生理pH條件下具有較好的穩(wěn)定性。在酸性環(huán)境中負(fù)電荷的CS-Aco會(huì)水解轉(zhuǎn)變成帶正電的殼聚糖,引起納米粒子屏蔽層的松散和解裂。解離的組裝體GO-PEI-PEG/DOX和殼聚糖會(huì)被溶酶體有效地捕獲,促進(jìn)DOX和PEI/DNA到達(dá)細(xì)胞質(zhì),因shRNA和PEI的弱靜電相互作用,shRNA被快速釋放。與GO/DOX和非電荷翻轉(zhuǎn)的GO PEI PEG/DO X/CS-Car/PEI/shRNA納米復(fù)合物相比,GO PEI PEG/DOX/CS-Aco/PEI/shRN A在HepG2細(xì)胞中表現(xiàn)出較高的shABCG2和DOX的共同傳遞效率。同時(shí),該納米復(fù)合物能有效的沉默ABCG2基因的表達(dá),并具有明顯的協(xié)同治療效果。
【關(guān)鍵詞】：納米載體 腫瘤微環(huán)境 生物響應(yīng) 釋放 協(xié)同效應(yīng)
【學(xué)位授予單位】：蘭州大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類(lèi)號(hào)】：R943
【目錄】：

• 中文摘要3-5
• Abstract5-11
• 第一章 文獻(xiàn)綜述11-35
• 1.1 前言11-12
• 1.2 納米載體12-19
• 1.2.1 納米載體的基本要求13-14
• 1.2.2 納米藥物載體14-17
• 1.2.3 納米基因載體17-19
• 1.3 腫瘤微環(huán)境響應(yīng)性納米載體19-25
• 1.3.1 pH響應(yīng)性的納米載體19-21
• 1.3.2 氧化還原響應(yīng)性納米載體21-24
• 1.3.3 酶響應(yīng)性納米載體24-25
• 1.4 本論文選題指導(dǎo)思想25-27
• 參考文獻(xiàn)27-35
• 第二章 活性氧響應(yīng)的PPS-PEI-PEG膠束分別對(duì)藥物和基因的傳遞35-51
• 2.1 前言35-36
• 2.2 實(shí)驗(yàn)部分36-41
• 2.2.1 實(shí)驗(yàn)原料36-37
• 2.2.2 羥基封端的聚丙烯硫化物（PPS-OH）的合成與表征37
• 2.2.3 聚乙烯亞胺-聚乙二醇（PEI-PEG）的合成與表征37-38
• 2.2.4 聚丙烯硫醚-聚乙烯亞胺-聚乙二醇的合成與表征38
• 2.2.5 膠束的形成38
• 2.2.6 臨界膠束濃度（CMC）的測(cè)定38
• 2.2.7 DOX的裝載和釋放38-39
• 2.2.8 透射電鏡（TEM）和動(dòng)態(tài)光散射（DLS）39
• 2.2.9 膠束和DNA的結(jié)合能力39
• 2.2.10 細(xì)胞攝入39-40
• 2.2.11 細(xì)胞毒性40-41
• 2.3 結(jié)果與討論41-47
• 2.3.1 PPS-PEI-PEG的合成與表征41-42
• 2.3.2 膠束的合成與表征42-43
• 2.3.3 DNA和DOX的壓縮和裝載43-44
• 2.3.4 ROS觸發(fā)的DOX釋放44-45
• 2.3.5 細(xì)胞攝入45-46
• 2.3.6 細(xì)胞毒性46-47
• 2.4 結(jié)論47-48
• 參考文獻(xiàn)48-51
• 第三章 含有肝素電荷競(jìng)爭(zhēng)的雙生物響應(yīng)性納米膠束對(duì)藥物和基因的傳遞51-69
• 3.1 前言51-52
• 3.2 實(shí)驗(yàn)部分52-57
• 3.2.1 實(shí)驗(yàn)原料52-53
• 3.2.2 合成與表征53-54
• 3.2.3 聚合物膠束的合成和表征54-55
• 3.2.4 凝膠電泳實(shí)驗(yàn)55
• 3.2.5 DOX的裝載和釋放55
• 3.2.6 細(xì)胞攝入55-56
• 3.2.7 通過(guò)流式細(xì)胞儀定量測(cè)試細(xì)胞攝入56
• 3.2.8 細(xì)胞毒性56-57
• 3.3 結(jié)果與討論57-66
• 3.3.1 PPS-PEI-Peptide-HP的合成與表征57-59
• 3.3.2 膠束的合成與表征59-60
• 3.3.3 DOX的裝載和ROS觸發(fā)的DOX釋放60-62
• 3.3.4 DNA與膠束的結(jié)合能力和MMP-2 觸發(fā)DNA的釋放62-63
• 3.3.5 細(xì)胞攝入63-64
• 3.3.6 細(xì)胞毒性64-66
• 3.4 總結(jié)66-67
• 參考文獻(xiàn)67-69
• 第四章 pH響應(yīng)性電荷可翻轉(zhuǎn)的層狀氧化石墨烯納米復(fù)合物共同傳遞shABCG2和DOX69-89
• 4.1 前言69-71
• 4.2 實(shí)驗(yàn)部分71-75
• 4.2.1 實(shí)驗(yàn)原料71
• 4.2.2 GO的合成71
• 4.2.3 GO-PEI-PEG的合成71-72
• 4.2.4 CS-Aco和CS-Car的合成72
• 4.2.5 GO-PEI-PEG/CS-Aco(CS-Car)/PEI/shRNA的組裝72
• 4.2.6 Zeta電勢(shì)的測(cè)試72-73
• 4.2.7 透射電鏡(TEM)和原子力顯微鏡(AFM)的測(cè)試73
• 4.2.8 DOX的裝載與釋放73
• 4.2.9 復(fù)合物對(duì)shRNA的壓縮以及釋放73
• 4.2.10 細(xì)胞攝入73-74
• 4.2.11 基因沉默74
• 4.2.12 細(xì)胞的毒性試驗(yàn)74-75
• 4.3 結(jié)果與討論部分75-84
• 4.3.1 GO-PEI-PEG/CS-Aco/PEI的合成與表征75-79
• 4.3.2 DOX和shRNA的裝載和壓縮79
• 4.3.3 pH觸發(fā)的DOX和shRNA的釋放79-81
• 4.3.4 細(xì)胞攝入81-82
• 4.3.5 ABCG2的沉默82-83
• 4.3.6 細(xì)胞毒性83-84
• 4.4 總結(jié)84-86
• 參考文獻(xiàn)86-89
• 全文總結(jié)89-91
• 碩士期間發(fā)表的論文91-92
• 致謝92

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