基于金属有机框架和壳聚糖纳米载体的药物/基因传递体系的研究

摘要

构建有效的纳米载体体系对于肿瘤化疗和疾病预防具有十分重要的意义。利用纳米载体材料，将药物分子或者基因片段吸附到载体表面或装载在载体内部，可以有效避免药物/基因过早释放，从而可提高有效作用时间，同时也减少药物/基因传递过程带来的毒副作用，将极大促进化疗药物在肿瘤治疗中的应用及基因在疾病预防中的应用。本论文瞄准纳米载体材料用于肿瘤治疗与疾病预防这一研究方向，以金属有机框架材料ZIF-8和壳聚糖纳米颗粒(CNP)作为纳米载体，开展了以下两个方面的研究工作:
　　一、基于金属有机框架纳米载体包裹阿霉素用于细胞内pH控制释放的研究
　　以金属有机框架材料ZIF-8作为纳米药物载体，以阿霉素(DOX)作为模式化疗药物，利用ZIF-8本身具有的酸响应性，构建了一种pH响应的控制释放系统，并用于肿瘤的药物治疗研究。在pH7.2时，由金属Zn离子与甲基咪唑酯(mIm)形成的配位键很稳定，其形成的微孔框架能够强有力的限制包裹了的药物分子的释放。而将溶液的pH值调节到5.0时，Zn离子与mIm的配位能力减弱，框架结构发生降解，DOX释放。通过考察该载药体系对人结直肠癌细胞(HT-29)的影响，结果表明该纳米药物载体能被HT-29吞噬，并在溶酶体的酸性环境中实现药物的释放。相比纯DOX，DOX@ZIF-8具有更高的肿瘤细胞杀伤效率。
　　二、基于壳聚糖纳米载体聚合TPIL-218融合基因用于小鼠免疫效应的研究
　　以壳聚糖作为纳米基因载体材料，利用壳聚糖的静电作用吸附融合基因TPIL-218形成电解质聚合物，用于疾病预防的免疫效应研究。本实验以藏猪细胞因子白细胞介素2和18为材料，利用DNA重组技术，构建了融合基因TPIL-218，将该融合基因重组到质粒pcDNA3.1上，重组质粒经脂质体包埋后转染Cos7细胞，融合基因TPIL-218在Cos7细胞中获得高效表达，表达产物具有生物学活性。用能够有效介导DNA转染动物细胞的壳聚糖纳米颗粒(CNP)进行聚合，然后接种小白鼠，分析了壳聚糖纳米颗粒聚合融合基因TPIL-218对小鼠体液免疫效应的影响。结果表明TPIL-218融合基因构建成功，可增强小鼠体液的免疫效应;壳聚糖作为纳米基因载体，可显著提高外源TPIL-218基因的有效利用率，明显增强小鼠体液的免疫效应。

目录

声明

摘要

本文所用英文缩略词表

第1章 绪论

1．1 纳米药物载体

1．1．1 纳米药物载体的概念

1．1．2 纳米药物载体的优势

1．1．3 纳米药物载体的分类及应用

1．2 纳米基因载体

1．2．1 基因治疗

1．2．2 纳米基因载体的优势

1．2．3 非病毒纳米基因载体的种类及应用

1．3 本论文拟开展工作

第2章 金属有机框架纳米载体包裹阿霉素用于细胞内pH控制释放的研究

2．1 前言

2．2 实验部分

2．2．1 试剂和仪器

2．2．2 颗粒的制备

2．2．3 缓冲液中释放行为考察

2．2．4 细胞培养与传代

2．2．5 细胞内释放行为考察

2．2．6 细胞杀伤考察

2．3 结果与讨论

2．3．1 实验原理

2．3．2 颗粒的制备和表征

2．3．3 缓冲液中释放行为考察

2．3．4 细胞内定位及释放行为考察

2．3．5 细胞杀伤考察

2．4 小结

第3章 壳聚糖纳米载体聚合TPIL-218融合基因用于小鼠免疫效应的研究

3．1 前言

3．2 实验部分

3．2．1 试剂与仪器

3．2．2 TPIL-218融合基因的构建

3．2．3 TPIL-21 8真核表达质粒的构建

3．2．4 pcDNA3．1TPIL-218的生物学活性考察

3．2．5 CNP+pcDNA3．1TPIL-218颗粒的制备及表征

3．2．6 颗粒用于小鼠免疫效应考察

3．3 结果与讨论

3．3．1 实验原理

3．3．2 TPIL-218融合基因的构建

3．3．3 TPIL-218真核表达质粒的构建

3．3．4 pcDNA3．1TPIL-218构建准确性考察

3．3．5 pcDNA3．1TPIL-218生物学活性考察

3．3．6 CNP+pcDNA3．1TPIL-218颗粒的表征及凝胶阻滞分析

3．3．7 小鼠的免疫效应考察

3．4 小结

结论

参考文献

致谢