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氨基化硅纳米颗粒制备及其基因转移载体性能

周银  
【摘要】: 目的:寻找合适的基因转染载体一直是基因治疗中的一大难题,二氧化硅纳米颗粒(silica nanoparticles,SLNPS)以其良好的生物相容性、易于修饰以及低毒副作用而被人所期待,其应用前景也被普遍看好。本室前期研究已经证实适量SLNPS不会影响细胞的增殖,动物实验也表现出较低的生殖毒性与急性毒性。本研究旨在通过对SLNPS进行氨基化修饰,并优化修饰条件,提高SLNPS的表面电位及结合DNA的稳定性与有效性,同时细胞转染试验分析优化后颗粒的转染效果。 第一章氨基化SLNPS的制备及修饰条件优化 方法:微乳法制备SLNPS,利用硅烷偶联剂(N-(β-氨乙基)-γ-氨丙基三乙氧基硅烷,AEAPS)的偶联作用,一次性制备表面偶联氨基基团的二氧化硅纳米颗粒,并对修饰条件进行优化摸索,制备的颗粒经冷冻干燥后,电镜观察其粒径、分散性,电位分析仪检测纳米颗粒表面Zeta电位值,观察室温下存储6个月后同批颗粒DNA结合能力是否一致。 结果:通过优化条件,制备粒径在65nm、分散均匀、表面电位为+31.5mv的氨基化修饰的SLNPS,在质量比20:1下能与DNA完全结合,颗粒制备6个月后,超声分散外观与初始制备时无差别,但结合能力有所下降。 第二章氨基化纳米颗粒细胞转染效率分析 方法:梯度琼脂糖凝胶电泳分析SLNPS与DNA的结合能力,并观察其与DNA结合后,是否能有效保护DNA不被血清所降解;一般转染方法和SLNPS-电穿孔复合转染分析SLNPS转染HL7702细胞的效率及稳定性,MTT试验分析SLNPS分别对肝细胞(HL7702细胞)和肝癌细胞(Bel-7402细胞)的毒性。 结果:优化条件下的SLNPS在质量比20:1时能完全结合并能有效保护DNA不被血清降解,流式细胞分析证实SLNPS用一般转染方法转染HL7702细胞,其效率能稳定在20%~30%,而SLNPS-电穿孔复合转染虽效率高达60%以上,但与电转染对照无明显区别,MTT试验提示SLNPS对肝细胞毒性要低于脂质体,而Bel-7402细胞则可能会在SLNPS加入后3天左右增殖速度减慢。 结论:制备得到粒径65nm、分散均匀、表面电位+31.5mv的氨基化修饰的二氧化硅纳米颗粒,能稳定携带人源基因载体进行基因转染,可作为基因转染的一种新材料与方法。


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