多功能氧化石墨烯基因载体的制备及其靶向治疗的初步研究

《多功能氧化石墨烯基因载体的制备及其靶向治疗的初步研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、多功能氧化石墨烯基因载体的制备及其靶向治疗的初步研究PreparationofMulti-FunctionalizedGrapheneOxideGeneVectorandPreliminaryStudiesonTargetingTherapy作者姓名：王春洋专业名称：高分子化学与物理指导教师：汤钧教授学位类别：理学硕士答辩日期：2015526年月日中文摘要中文摘要多功能氧化石墨烯基因载体的制备及其靶向治疗的初步研究基因治疗对于治疗疾病相关，尤其是癌症是一个热点。基因治疗最关键的问题就是发展一个合适、高效的基因载

2、体，基因载体可分为病毒型载体和非病毒型载体。病毒型载体由于毒性高和自身的局限性而使用的少，非病毒载体因为安全性高、有效性强得到了广泛的应用，例如：聚合物、脂质体、纳米粒子等等。近几年，非病毒基因载体虽然已经获得了很大的进步，但有些问题包括非特异性靶向位点、毒性和生物稳定等问题依然没有得到很好的解决。因此发展一个有效的纳米载体仍然是基因治疗中最大的挑战。石墨烯，拥有一个碳原子厚的二维层状结构，因为这个特异性在许多领域中都得到了广泛的应用，例如电化学装置，生物应用等等。氧化石墨烯(GO)是石墨烯的水溶性衍生物，由于

3、其容易制备，在水溶液和生理环境中有较好的分散性，好的胶体稳定性已经吸引了很大的兴趣，并且在生物传感器，基因和药物传递，以及在体内外的生物成像等生物领域中也显示了潜在的应用。在本文中，我们以氧化石墨烯为基础，采用对其进行化学偶联修饰，设计一种新型的多功能氧化石墨烯的基因载体GO-PEI-PEG-FA/si-Stat3。我们选择常用的聚合物支化的聚乙烯亚胺（PEI）与羧基化的氧化石墨烯通过偶氮化学反应进行连接，目的是为提高转染效率。引入了聚乙二醇（PEG），为提高溶液的生物稳定性，最后引入一种小分子叶酸（FA），对

4、其进行靶向性修饰，实现靶向治疗的目的。再与si-Stat3质粒通过静电相互作用与GO-PEI-PEG-FA连接。最终形成GO-PEI-PEG-FA/si-Stat3基因载体。我们研究了通过调节不同比例的PEI对GO-PEI-PEG-FA的结构的影响，并在这个过程进一步研究结构对粒径和细胞转染效率的关系，建立了相应的构效关系。结果表明通过采用不同比例的PEI，得到不同接枝量对结构、粒径和稳定性的影响。当接枝量小时，粒径较大，PEI与PEI之间的作用力小，纳米I中文摘要粒子为舒展的状态，并形成了插层的结构，相对应的

5、稳定性则下降；当接枝量逐渐增加粒径却逐渐变小，PEI与PEI之间的作用力增大，纳米粒子为卷曲的状态，形成了剥离的结构，稳定性也由于作用力的作用增强；当接枝量逐渐增加的缓慢，粒径也几乎趋于平稳，作用力之间达到恒定，稳定性达到最好。我们制备了结构可控，粒径小，稳定性好的基因载体。同时GO-PEI-PEG-FA/si-Stat3复合物沉默了Stat3的表达使达到了靶向治疗肝癌的目的。关键词：氧化石墨烯（GO），聚乙烯亚胺（PEI），聚乙二醇（PEG），叶酸（FA），纳米载体，靶向治疗IIAbstractAbstrac

6、tPreparationofMulti-FunctionalizedGrapheneOxideGeneVectorandPreliminaryStudiesonTargetingTherapyWithGenetherapyisahotspotresearchfortreatinggenerelateddiseasesespeciallycancerinthepasttwodecades.Oneofthekeyissuesingenetherapyistodevelopasuitablegenedrugdeliv

7、erycarrierwhichinvolvedviralandnon-viralvectors.Thenon-viralvectorshaveattractedconsiderableattentionowingtoitshighsafetyandefficiencyinviewofpolymers,cationiclipids,nanoparticlesandothers.Inrecentyears,thestudyofnon-viralvectorshasobtainedgreatprocess.Howev

8、er,someproblemsinvolvingnon-specificitytotumorsites,cytotoxicityandbiocompatibilityinphysiologicalenvironmenthavenotbeenwellsolved.Therefore,thedevelopmentofpowerfulnanocarrierisstillthepresents