硅烷偶联剂修饰的SLNPS作为基因转移载体的研究

摘要

目的：纳米基因载体的研制是目前国际纳米生物学与基因治疗研究领域的重要前沿课题，二氧化硅纳米颗粒(silica nanoparticles，SLNPS)因其良好的生物相容性，低免疫原性，易制备而展现了非病毒基因治疗载体新的研究前景。本研究在我室前期的研究基础上，通过不同的硅烷偶联剂对不同颗粒大小的商业化SLNPS进行氨基化修饰，使得SLNPS携带正电荷，从而与带负电荷的DNA相结合，并比较经修饰后不同颗粒结合DNA的能力以及运用于基因转染时的差异。 方法：购买20nm、30nm粒径的商业化SLNPS，利用硅烷偶联剂AEAPS和GPTS制备表面偶联氨基基团的二氧化硅纳米颗粒。通过电镜测定修饰后颗粒粒径、并观察其分散性能；Zeta电位分析仪检测各批次纳米颗粒表面Zeta电位值；凝胶电泳迁移率检测各批次颗粒结合DNA的能力，以及延缓DNA受DNase I的降解作用；选择性能较优的颗粒转染CNE-2细胞和Be17402细胞，流式细胞仪检测转染效率，Hoechst33258染核检测细胞凋亡水平。 结果：制备三批颗粒，分别命名为AS20，GS20，GS30。所有颗粒粒径在修饰后无显著变化，且分散较均匀；GS20颗粒Zeta电位值高于AS20和GS30，最高电位达+33.4mv，所有修饰后颗粒Zeta电位值与对照组均有统计学差异(p<0.05)；AS20、GS20、GS30与质粒DNApEGFP(4.7kb)完全结合的质量比分别为：10:1、2:1、4:1，以这种质量比亦能与pHmGFP(12.2kb)完全结合；在完全结合的情况下，有效延缓了质粒DNA受DNase I的降解作用；GS20颗粒作为基因转移载体能有效将外源DNA导入真核细胞，并能正常表达，转染CNE-2细胞和Bel7402细胞的效率分别为34.2％及23％，虽然其转染效率低于商业脂质体组，但毒性作用也低于脂质体组。 结论：本研究制备得到三种均匀分散的氨基化颗粒，并通过分析比较，确定经GPTS修饰，粒径为20nm的颗粒(GS20)的各项性能均优于其它两组颗粒，并能有效转染CNE-2细胞和Bel7402细胞，且相对安全，符合作为非病毒基因转移载体的基本要求。

目录

文摘

英文文摘

论文说明:中英文缩略词表

声明

前言

实验仪器及材料

第一章两种硅烷偶联剂修饰不同粒径的二氧化硅纳米颗粒

1.1实验技术路线

1.2材料与方法

1.2.1材料

1.2.2方法

1.3结果

1.3.1颗粒电镜检测结果

1.3.2颗粒Zeta电位检测

1.3.3颗粒与DNA结合能力分析

1.4讨论

第二章AS20和GS20氨基化SLNPS细胞转染率分析

2.1实验技术路线

2.2材料与方法

2.2.1材料

2.2.2方法

2.3结果

2.3.1氨基化SLNPS对DNA的保护作用

2.3.2细胞转染效率测定

2.3.3 Hoechst33258染核检测细胞凋亡情况

2.4讨论

结论

参考文献

综述:无机纳米颗粒作为高效的细胞转运载体

致谢

攻读硕士学位期间主要研究成果