基于poss核的响应性基因载体的构建

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1、北京化工大学学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本论文不含任何其他个人或集体己经发表或撰写过的作品成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均己在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。作者签名：雌一隗型堕耳一关于论文使用授权的说明学位论文作者完全了解北京化工大学有关保留和使用学位论文的规定，即：研究生在校攻读学位期间论文工作的知识产权单位属北京化工大学。学校有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘，允许学位论文被查阅和借阅；学校可以

2、公布学位论文的全部或部分内容，可以允许采用影印、缩印或其它复制手段保存、汇编学位论文。口论文暂不公开(或保密)注释：本学位论文属于暂不公开(或保密)范围，在一年解密后适用本授权书。／母菲暂不公开(或保密)论文注释：本学位论文不属于暂不公开(或保密)范围，适用本授权书。作者签名：掌牲日期：卫坠＆翌蔓卜导师签名：一／／日期：j生坐i三L学位论文数据集中图分类号R783．1学科分类号430．15论文编号1001020140600密级公开学位授予单位代码10010学位授予单位名称北京化工大学作者姓名杨艳宇学号2011200600获学位专业名称材料科学与工程获学位专业代码

3、080500课题来源自然科学基金项目研究方向生物医用材料论文题目基于POSS核的响应性基因载体的构建关键词基因治疗，基因载体，响应性，POSS，星形结构论文答辩日期2014．05．27+论文类型基础研究学位论文评阅及答辩委员会情况姓名职称工作单位学科专长指导教师徐福建教授北京化工大学生物材料评阅人1吴德成研究员中国科学院化学研究所生物医用材料评阅人2赵娜娜副教授北京化工大学生物材料评阅人3评阅人4评阅人5答；}i}委员会主席阚成友教授清华大学生物材料答辩委员I吴德成研究员中国科学院化学研究所生物材料答辩委员2陈晓农教授北京化工大学生物材料答辩委员3何勇副教授北京

4、化工大学生物材料答辩委员4石淑先副教授北京化工大学生物材料答辩委员5征：一．四．论文类型：1．基础研究2．应用研究3．开发研究4．其它中图分类号在《中国图书资料分类法》查询。学科分类号在中华人民共和国国家标准(GB／T13745—9)《学科分类与代码》中查询。论文编号由单位代码和年份及学号的后四位组成。摘要基于POSS核的响应性基因载体的构建基因治疗是一种将外源性治疗基因导入宿主细胞并产生特定蛋白从而治疗疾病的方法。基因治疗治疗先天性基因疾病、癌症等重大疾病上有很大的突破与发展空间，而其发展的关键是设计和制备兼具安全性与高效性的基因载体。基因载体分为病毒性载体和

5、非病毒载体两大类。与传统的病毒载体相比，阳离子聚合物因为低免疫原性、易于制备等优势成为了基因载体研究的重要方向，但其性能还亟待提高。本课题“基于POSS核的响应性基因载体”是在低毒性笼形倍半硅氧烷(POSS)的星形结构设计和两种响应性基团上建立的。星形阳离子聚合物能够有效地降低电荷密度，为设计和制备安全低毒的基因载体提供了可能性；响应性基因载体在受到细胞内外的刺激时能够发生分子结构的转变，达到提高基因转染效率的目的。结合两者可实现安全高效基因载体的构建。首先基于POSS核构建了还原响应性的基因载体。基于POSS核的笼形结构，引入还原响应性的二硫键制备出POSS为

6、核的星形生物可还原的ATRP引发剂，应用原子转移自由基聚合(ATRP)方法聚合甲基丙烯酸二甲氨乙酯(DMAEMA)得到一系列相对分子量不同的还原响应性基因载体(POSS．(SS—PDMAEMA)8)，同时制备对照样(POSS．(PDMAEMA)8)。POSS．(SS．PDMAEMA)8结构规整，分子量分布窄且具有良好的生物相容性和生物可还原性。POSS．(SS．PDMAEMA)。能够络合DNA形成紧实的纳米复合物，复合物为100．200nm，表面电势为20．30mV的纳米粒子。细胞毒性实验和体外转染实验说明POSS．(SS．PDMAEMA)8的臂长影响其细胞毒性

7、和转染效率。还原响应性的星形基因载体，比PEI和POSS．(PDMAEMA)8的毒性更低，且转染能力更高。然后基于POSS核构建了pH响应性的基因载体。基于POSS的笼形结构，制备了星形大分子ATRP引发剂，引发甲基丙烯酸缩水甘油酯(GMA)的聚合得到星形结构的聚合物(POSS．PGMA8)，然后应用缩酮分子KDA和环氧丙醇对POSS．PGMA8改性得到具有pH响应性的基因载体(POSS．PGKA8)，于此同时设置对照组(POSS．PGBA8北京化工大学硕士学术论文和POSS．PGEA8)。POSS．PGKA8能够高效络合DNA，形成紧实的纳米复合物。相比PEI

8、署HPOSS—PGBA8