聚乙烯亞胺包覆的上轉(zhuǎn)換發(fā)光基因載體的制備及多模式成像.pdf

1、安全、高效的基因載體的研發(fā)是目前基因治療領(lǐng)域的熱點(diǎn)之一。無(wú)機(jī)納米材料在作為基因載體的研究雖然起步略晚，但因其具有易于合成、生物毒性低、后續(xù)修飾便捷等優(yōu)點(diǎn)而逐漸成為基因載體研究的一個(gè)重點(diǎn)。稀土上轉(zhuǎn)換發(fā)光材料因其獨(dú)特的光學(xué)特征而在近年來(lái)收到廣泛關(guān)注。除了優(yōu)異的光學(xué)性質(zhì)，Gd、Yb等離子的摻雜使得稀土發(fā)光材料具備同時(shí)實(shí)現(xiàn)MRI、CT等多模式成像的能力。雖然具備如此的潛力，但目前基于上轉(zhuǎn)換發(fā)光材料的基因載體的報(bào)道非常少，而同時(shí)具備多模式成像功能

2、的上轉(zhuǎn)換基因載體的報(bào)道更是還未出現(xiàn)。
　　本論文通過(guò)溶劑熱和高溫?zé)峤鈨煞N合成方法，分別以NaYF4:Yb/Er和NaGdF4:Yb/Er兩種稀土摻雜上轉(zhuǎn)換發(fā)光納米材料為核心，構(gòu)建出兩種不同的基因載體，并對(duì)其結(jié)構(gòu)形貌、生物相容性、體外轉(zhuǎn)染效果等進(jìn)行了表征和分析。
　　利用溶劑熱法一步合成了包覆聚乙烯亞胺(PEI)的NaYF4:Yb/Er(NaYF4@PEI)納米材料，所得產(chǎn)物形貌均一分散性良好。利用該納米材料表面包覆的帶正電荷

3、的PEI，可以較高的效率吸附質(zhì)粒DNA分子。在體外轉(zhuǎn)染增強(qiáng)型綠色熒光蛋白質(zhì)粒的實(shí)驗(yàn)中，該基因載體表現(xiàn)出較高的轉(zhuǎn)染效率和穩(wěn)定性。通過(guò)利用倒置熒光顯微鏡對(duì)轉(zhuǎn)染過(guò)程進(jìn)行觀察，基因載體本身的上轉(zhuǎn)換發(fā)光性質(zhì)可以對(duì)納米粒子的細(xì)胞吞噬過(guò)程進(jìn)行光學(xué)成像，從而幫助我們對(duì)這一過(guò)程進(jìn)行更深入的了解。這些結(jié)果表明該基因載體體系在具備叫高效的轉(zhuǎn)染效果的同時(shí)還可以作為一種光學(xué)探針進(jìn)行光學(xué)成像，具有很高的應(yīng)用價(jià)值。
　　利用高溫?zé)峤夥ㄖ苽淞顺叽缧∮?0nm的N

4、aGdF4:Yb/Er納米晶體并通過(guò)配體交換合成了外層包覆有PEI的NaGdF4:Yb/Er上轉(zhuǎn)換發(fā)光材料。這種材料具備非常好的水分散性能，同時(shí)MTT結(jié)果顯示其生物相容性優(yōu)異。通過(guò)TEM、Zeta電勢(shì)等手段進(jìn)行表征發(fā)現(xiàn)這種載體材料不僅具備PEI所具有的較好的基因負(fù)載能力且避免的較大的生物毒性。增強(qiáng)型綠色熒光蛋白質(zhì)粒和人源bcl-2 siRNA作為負(fù)載物的體外轉(zhuǎn)染實(shí)驗(yàn)均表明這種載體具有與PEI相近的轉(zhuǎn)染和基因敲除效率。最后，我們?cè)谛∈篌w內(nèi)