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用于lipoplex形态研究的流体粘度分析法的建立与应用

孙艳  
【摘要】:阳离子脂质体是新基因载体研究的发展方向,阳离子脂质体/DNA 复合物(lipoplex)形态,与复合物形成机理、基因转染效率的研究有着密切的关系。Lipoplex 的外部被脂类严密包裹,一般为光滑的椭球形粒子,形态只与大小和轴径比——椭球形的长轴与短轴的比例有关。 本文根据稀分散体系理论建立一种从宏观视角去研究lipoplex 形态的新方法——流体粘度法。这种方法以lipoplex 悬浮液粘度的准确测定为基础,通过相关的理论方程计算待测液悬浮粒子的轴径比,能方便地研究lipoplex形态。 为适用于lipoplex 粘度的测定,自行设计、加工了微型毛细管粘度计。同时,对恒温系统及自动测量仪器进行了设计、加工和改进。粘度测量中流动时间测定的精度达到10~(-3) 秒,相对标准偏差小于0.3%。实验证实流体粘度法适合对脂质体和lipoplex 进行形态分析。溶剂化作用和内部微量水相的存在对lipoplex的分析有一定影响,但结果偏差不大。与电镜所作的形态观察比较表明:采用流体粘度方法得出的形态是具有平均意义的中间值。 将阳离子脂质体在运载阴离子聚多糖时所表现出来的性质与不同链长的DNA 形成的lipoplex的形态进行对照研究。结果发现当电荷比和制备成熟条件固定时,lipoplex形状因子与DNA的平均分子量的对数呈线性关系;使用PGU(聚半乳糖苷)和DSS(聚硫化右旋糖苷)与阳离子脂质体混合后的结果与具有同样分子量的DNA的结果规律一致。 对不同lipoplex 进行分析和表征发现:使用不同阳离子脂质体所得复合物的形状因子不同,这与脂类的分子结构有关。胆固醇作为辅助脂类形成的复合物形态变化不大;而DOPE(二油酰基磷脂酰乙醇胺)作为辅助脂类加入,由于DOPE很容易形成六方状结构易从复合物分离,造成轴径比增大。 本文首次引入复合物流动稳定的概念与方法,企图使复合物的制备熟化过程规律化、完善化。制备熟化过程采用流动粘度法跟踪分析其形状因子的变化。分析表明:采用动态稳定会减少复合物之间的聚集;湍流稳定时,lipoplex的轴径比与阴离子聚合物平均分子量和阳离子脂质体的类型都无特别相关性。 本文在研究lipoplex形态时,对其形成的机理做了一些初步的讨论和关联。


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