【摘要】：基因治療的出現(xiàn)使得徹底治愈遺傳疾病成為了可能,因此越來越多的研究者們開始致力于基因治療的研究。基因治療的三大要素分別為:治療基因、基因載體和靶細胞。目前應用于臨床基因治療基因載體絕大多數(shù)為病毒載體,雖然病毒載體有很高的轉(zhuǎn)染效率,但存在較大的潛在安全問題。相對病毒載體而言,非病毒載體制備成本低、安全性好,但是其轉(zhuǎn)染效率相對較低。因此制約基因治療發(fā)展的主要因素之一便是缺乏安全高效的基因載體,研發(fā)一種高轉(zhuǎn)染效率且低毒性的非病毒基因載體是十分有必要的。已知碳納米管(CNT)的擁有較強的細胞穿透能力,這使得其在基因傳遞方面有很大的潛在利用價值。在眾多的非病毒陽離子載體中,高分子量的聚乙烯亞胺(PEI)轉(zhuǎn)染效率高,但其不可生物降解,細胞毒性大。低分子量的PEI雖然擁有較低的細胞毒性,但是其轉(zhuǎn)染效率也很低。本文利用含可降解基團的交聯(lián)劑交聯(lián)低分子量的PEI,得到可降解的PEI衍生物,然后將其接枝到多壁碳納米管上,最終得到可降解PEI功能化的碳納米管,并對其進行結構表征及溶解性、降解性和pH緩沖性能測試,具體研究內(nèi)容如下:第一章綜述了基因治療的原理和基因傳遞需要克服的屏障及發(fā)展現(xiàn)狀,介紹了主要非病毒基因載體及其優(yōu)缺點。第二章合成了含雙硫鍵的交聯(lián)劑雙丙烯酰胱胺(CBA),然后用CBA將分子量為1800 Da的PEI交聯(lián)成含雙硫鍵可生物降解的高分子量的PEI衍生物(SS-PEI)。對碳納米管(CNT)進行改性,得到含酰氯基的CNT。用�；疌NT對SS-PEI以不同的接枝比例進行接枝,得到三種不同接枝比例的雙硫鍵交聯(lián)PEI功能化碳納米管(SS-PEI-CNT),對產(chǎn)物進行了FTIR、SEM、TGA等結構表征,并進一步分析了產(chǎn)物的水溶性、降解能力以及pH緩沖能力。實驗結果表明各種不同接枝比例的功能化碳納米管都具有良好的水溶性和一定的pH緩沖能力,并雙硫鍵交聯(lián)的PEI在二硫蘇糖醇(DTT)溶液中可快速降解。第三章合成含酯鍵的交聯(lián)劑1,6-己二醇二丙烯酸酯(HDDA),然后用HDDA將分子量為1800 Da的PEI交聯(lián)成大分子量的PEI衍生物(HDDA-PEI),并用酰化CNT對其接枝,制備出一系列不同交聯(lián)密度及接枝比例的含酯鍵交聯(lián)PEI功能化碳納米管(HDDA-PEI-CNT)。對產(chǎn)物進行了FT-IR、SEM、TGA等結構表征,并進一步分析了產(chǎn)物的水溶性、降解能力以及pH緩沖能力。實驗結果顯示含酯鍵交聯(lián)PEI功能化碳納米管在水中有很好的溶解性,具有一定的pH緩沖能力,并且含酯鍵交聯(lián)的PEI可以生物降解,有望用作新型高效低毒的非病毒基因載體。
【學位授予單位】：武漢工程大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：R450;O632.63

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