磁性聚乙撑亚胺的制备和细胞转染的实验研究

摘要

目的：
　　用超顺磁性氧化铁纳米粒修饰聚乙撑亚胺，对产物进行表征，探讨超顺磁性聚乙撑亚胺携带基因的能力、转染细胞的效率及对细胞活性的影响。
　　方法：
　　1.聚乙撑亚胺与超顺磁性Fe3O4纳米粒按一定比例振荡孵育后配制成磁性聚乙撑亚胺，并对其原子排布、粒径大小、Zeta电位等进行表征；pAd-Track质粒通过化学转化法导入感受态大肠杆菌内并进行扩增和提取，将磁性聚乙撑亚胺与质粒按不同的比例进行结合，通过凝胶电泳探索二者最佳结合比例，并用原子力显微镜对复合产物的原子排布进行描述，Zeta电位检测复合产物携带电荷情况。
　　2.将293细胞根据不同的转染材料进行分组：
　　1）磁性聚乙撑亚胺+pAd-Track；
　　2）非磁性聚乙撑亚胺+pAd-Track；
　　3）GoldenTransfer+pAd-Track；
　　4）PolyMAG+pAd-Track，每组分别设置有磁场和无磁场处理的对照，倒置荧光显微镜下分别于转染后24h、48h、72h观察各组细胞荧光表达情况，流式细胞仪定量检测转染24h后各组载体的转染率；CCK8试剂盒检测各组载体对细胞生长活性的影响。
　　结果：
　　1.（1）四氧化三铁纳米粒呈黑色或灰色粉末状，粒径大小为9-11nm（TEM），磁感应强度（magnetization）>45 emu/g；磁性聚乙撑亚胺；原子力显微镜检测结果提示：磁性Fe3O4纳米粒上接了一个18个碳原子的碳链，再用N-羟基硫代琥珀酰亚胺修饰，而聚乙撑亚胺通过氨基与磁性Fe3O4纳米上的N-羟基硫代琥珀酰亚胺结合，形成磁性聚乙撑亚胺。磁性聚乙撑亚胺粒径大小约10~30nm，携带正电荷约+50mV；
　　（2）凝胶电泳结果显示磁性聚乙撑亚胺的比例越高，结合的质粒越多，当二者体积：质量比达10:1时，磁性聚乙撑亚胺能够完全结合质粒，原子力显微镜提示磁性聚乙撑亚胺的结构结尾有一个氨基连接了数个五元环结构，说明磁性聚乙撑亚胺通过氨基与质粒结合,Zeta电位检测复合物带有正电荷，约+22.5mV。
　　2.（1）转染24小时，荧光显微镜观察发现，磁性聚乙撑亚胺及非磁性聚乙撑亚胺组荧光表达量与商品化的转染试剂GoldenTransferTM-D表达量相当，而磁性转染试剂盒PolyMAG组荧光表达量相对较低；转染48小时磁性及非磁性聚乙撑亚胺组的荧光表达量明显增多，而GoldenTransferTM-D组的转染量较前两组增加量相对较少，PolyMAG组的荧光亦有少量增加；转染72小时，磁性聚乙撑亚胺及非磁性聚乙撑亚胺组荧光表达量相当，在几组中最高，GoldenTransferTM-D组其次，PolyMAG组荧光表达量最低；
　　（2）流式细胞仪检测结果提示磁性聚乙撑亚胺与非磁性聚乙撑亚胺的转染率相当，均较其他组高（P<0.05），GoldenTransferTM-D组转染率尚可，较PolyMAG组更高，而有外磁场对各组材料的转染率无显著影响；
　　（3）磁性聚乙撑亚胺及非磁性聚乙撑亚胺组的细胞活性的受影响较小，48h细胞活性相对较高，在50％以上，两组细胞活性无明显差异（P>0.05），而两种商品化的转染试剂GoldenTransferTM-D和PolyMAG对细胞活性影响较大，两组的细胞生存率均在10~20%左右。在磁场处理后的细胞活性与无磁场处理组相比，细胞活性无明显差异（P>0.05）。
　　结论：
　　本实验制备的磁性聚乙撑亚胺粒径大小10~30nm，分布均匀，携带正电荷，能够有效结合质粒。磁性聚乙撑亚胺对293细胞的转染率较高且细胞毒性较低。

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英汉缩略语名词对照

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英文摘要

前言

参考文献

第一部分 磁性聚乙撑亚胺的制备及表征

1 材料与方法

2 结果

3 讨论

附图

参考文献

第二部分 磁性聚乙撑亚胺体外转染及细胞毒性研究

1 材料与方法

2 结果

3 讨论

附图

参考文献

全文总结

结论

创新性及意义

文献综述: 超顺磁性靶向基因载体的研究进展

致谢

攻读学位期间的研究成果及发表的学术论文