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基于磁性纳米颗粒、纳米磷酸钙和超支化聚合物复合载体的基因转染研究

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目录

文摘

英文文摘

1绪论

1.1前言

1.2非病毒基因载体介导基因转移的一般过程

1.3用于基因传递的各种非病毒基因载体

1.3.1磷酸钙载体

1.3.2阳离子脂质体

1.3.3阳离子聚合物

1.4磁性纳米颗粒在基因转染中的应用

1.4.1磁转染技术的研究概况

1.4.2磁性纳米颗粒的制备

1.4.3磁转染技术的最新进展

1.5本文的研究意义、研究内容

参考文献

2带电磁颗粒的制备及其在基因转染中的应用

2.1前言

2.2材料和方法

2.2.1主要试剂和材料

2.2.2仪器

2.2.3磁颗粒的制备

2.2.4转染复合物的制备

2.2.5细胞培养及体外转染实验

2.3结果和讨论

2.3.1不同表面修饰磁颗粒的性质表征

2.3.2 PEI包覆磁颗粒与DNA的复合

2.3.3 PEI包覆磁颗粒介导的体外基因转染

2.3.4不同表面电荷修饰磁颗粒介导的体外基因转染

2.4本章小结

参考文献

3纳米磷酸钙及其与磁颗粒复合载体的制备和应用

3.1前言

3.2材料和方法

3.2.1 CaP纳米球的制备

3.2.2 HAP纳米棒的制备

3.2.3磷酸钙—磁颗粒复合载体(CaP-M)的制备

3.2.4 CaP和DNA复合物的制备

3.2.5细胞培养及体外转染实验

3.3结果和讨论

3.3.1 CaP纳米球的合成与表征

3.3.2 HAP纳米棒的合成与表征

3.3.3 CaP-M的合成与表征

3.3.4 CaP纳米球和HAP纳米棒的体外转染实验

3.3.5 CaP-M的体外转染实验

3.4本章小结

参考文献

4超支化聚酰胺的合成及其在基因转染中的应用

4.1前言

4.2材料和方法

4.2.1 PMA的合成

4.2.2 PMA细胞毒性的研究

4.2.3 PMA与DNA复合物的制备

4.2.4体外转染研究

4.3结果和讨论

4.3.1 PMA的合成

4.3.2 PMA的细胞毒性

4.3.3 PMA与DNA的复合

4.3.4体外转染研究

4.4本章小结

参考文献

5全文总结

致谢

附录Ⅰ 博士后在站期间完成的论文

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摘要

基因治疗的成功有赖于高效、安全和靶向的载体系统,将目标DNA转移至靶细胞核内进行表达。磁性纳米颗粒可在外加磁场的作用下,将DNA快速牵引至细胞表面,这种“磁转染”(magnetofection)技术已成为非病毒基因载体中一个新的发展分支。磷酸钙是一种传统的基因转染材料,转染效率较低但是生物相容性好,如何改进使其克服可控性差的缺点是载体研究者的目标。此外,阳离子聚合物载体在基因转染中的应用正日益广泛,但是关于其构效关系的研究还未深入。为此,我们制备了一系列不同表面电荷修饰的磁性纳米颗粒、形态可控的纳米磷酸钙及其与磁颗粒的复合材料、不同支化度的聚酰胺大分子,用于基因的可控传递和表达。完成的工作包括以下几个方面:
   (1)分别制备了聚乙烯亚胺(PEI)、羧甲基葡聚糖、柠檬酸、氨基硅烷、甜菜碱修饰的四氧化三铁纳米颗粒,将这些磁性纳米颗粒、PEI和DNA复合在一起用于基因转染。结果表明,以上各种表面修饰的磁性纳米颗粒,只要磁颗粒表面有足够的电荷,都能使DNA快速富集到细胞的表面,起到增强转染的作用。
   (2)制备了磷酸钙纳米球、羟基磷灰石纳米棒以及磷酸钙—四氧化三铁复合纳米材料,能通过钙离子的调节,高效地载带DNA并将其转移进细胞内表达,效果明显优于传统的磷酸钙共沉淀转染载体。
   (3)合成了一系列不同支化度的聚酰胺大分子(PMA),能与DNA通过静电复合。改变PMA的支化度,会显著地影响其与DNA复合的能力、细胞毒性以及转染效率。支化度最大的PMA其转染效率与PEI相当。

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