纳米材料在靶向药物传输及生物分子检测上的应用

摘要

生物医用纳米材料是纳米材料的一个十分重要的发展方向，也是纳米材料发展的重要动力之一。具有特殊性质的纳米材料，一直是生物技术关注的焦点，它为药物传输和生物分子检测提供了新的方式和途径。核酸适体作为一种新型核酸分子探针，可以辨认病变细胞、识别特异性分子，为靶向治疗和生物检测开辟了全新的途径。基于纳米材料的特殊性质及核酸适体的高选择性、高特异性，本文完成以下几项工作：
　　 1.研制了一种基于MSN-PEM-aptamer结合物的高效靶向传输和可控释放的药物传输体系。我们选取负载性优良和生物兼容性好的介孔二氧化硅（MSN）材料作为靶向药物释放系统的载体。负载抗癌药物阿霉素（DOX）的MSN，通过LbL法组装和粒子表面修饰得到MSN-DOX-PEM-aptamer结合物，通过体外模拟和细胞实验证明体系有着良好的氧化还原刺激-响应释放特性；药物靶向传输效果也非常好，对癌细胞有明显的抑制效果。
　　 2.设计了一种适体修饰的Fe3O4-PEM结合物作为新型特异性细胞类型药物运载工具。我们选取负载性优良、磁响应性好和生物兼容性好的多孔材料Fe3O4材料作为靶向药物释放系统的载体。交联的聚电解质用来封堵孔洞，防止药物在传输过程释放。Fe3O4-PEM结合物在生理条件下稳定，在细胞内或还原环境会解体，药物释放出来。另外，选择可特异性识别癌细胞表面蛋白的适配体作为靶向识别分子，会增加细胞对纳米粒的摄取，增强对癌细胞的抑制效果。实验证明这个体系综合了良好的磁响应性、刺激释放动力学和高的识别能力，是一种优良的靶向药物释放系统。
　　 3.适体与靶标物质之间特异性反应的免疫检测法可用于对目标物的检测。基于Au纳米粒子（AuNPs）在免疫检测中表现出的优越性能，我们研究了一种基于Au-WNJ-aptamer的AuNPs探针用来进行蛋白检测。首先将AuNPs颗粒表面修饰一层粘附性很强的聚电解质（WNJ），实验证实修饰后的AuNPs颗粒在一系列苛刻的条件下都很稳定。Au-WNJ再与适体结合，形成Au-WNJ-aptamer结合物，可用于低丰度蛋白的特异性检测。本设计方法可用于构建一种高灵敏度的快速可视的用于蛋白检测的检测方法。