基于表面修饰的明胶-硅氧烷纳米粒子和HBV病毒样颗粒作为基因载体的研究

摘要

本文旨在以明胶-硅氧烷纳米粒子(GS NPs)为基础,对其进行表面修饰,并考察其携带质粒DNA在细胞和动物水平的转染效率。同时,利用变性试剂对HBV病毒样核心颗粒在体外条件下进行解离与重组,考察其作为基因载体的潜力。本文工作主要分为以下三个方面:
　　 1.适配体AGRO100能够靶向识别A549细胞,引入聚乙二醇(PEG)作为桥联剂连接明胶.硅氧烷纳米粒子与适配体AGRO100,并延长了纳米粒子在动物体内的血液循环时间。同时进一步在纳米粒子表面连接有助于纳米粒子在细胞内逃逸溶酶体的多肽HA2。通过纳米粒子修饰前后粒径和表面电位的变化,证实了聚乙二醇(PEG)、适配体和HA2成功连接到纳米粒子表面。通过静电力吸附将DNA与GS NPs进行复合,然后进行上述的表面修饰,并通过琼脂糖凝胶电泳证实该纳米粒子能够有效载负质粒DNA。
　　 2.通过MTT实验对明胶.硅氧烷纳米粒子(GS NPs)、聚乙二醇和适配体修饰的明胶.硅氧烷纳米粒子(GS-PEG-Apt NPs)和聚乙二醇、适配体和多肽HA2修饰的明胶-硅氧烷纳米粒子(GS-PEG/HA2-Apt NPs)的细胞生物相容性进行了评价。通过激光共聚焦显微镜和流式细胞仪证实GS NPs,GS-PEG-Apt NPs和GS-PEG/HA2-Apt NPs均能够进入A549细胞,但是GS-PEG-Apt NPs和GS-PEG/HA2-Apt NPs进入更多量,大约为GS NPs的两倍。同时,通过活体成像技术观测发现:功能化的纳米粒子携带质粒DNA能够有效靶向到裸鼠的肿瘤部位,并能够在肿瘤部位实现荧光素酶质粒PGL3的有效表达。
　　 3.利用变性试剂尿素(Urea)、盐酸胍(GdnHC1)或含EGTA和DTT的其他变性试剂来考察HBV病毒样核心颗粒在体外解离与重组的性质。透射电镜(TEM)观测显示,HBV病毒样颗粒在合适浓度的变性试剂作用下能够实现解离,且在移除变性试剂后均能很好地实现病毒样颗粒的重组,且HBV病毒样核心颗粒和多肽Tat修饰的HBV病毒样核心颗粒进入细胞后,均具有较好的溶酶体逃逸能力。