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原子转移自由基聚合(ATRP)阳离子化菊粉作为非病毒基因载体的研究

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高等学校化学学报 2014年第10期35卷 2124-2130页

作者：王静云付雪包永明大连理工大学生命科学与技术学院大连116024

利用原子转移自由基聚合(ATRP)将聚甲基丙烯酸N,N-二甲氨基乙酯[P(DMAEMA)]偶联到菊粉多糖(Inulin)上,合成了新型基因载体PDIN.利用核磁共振仪、动态光散射分析仪、透射电子显微镜和凝胶电泳对PDIN及其与质粒pDNA的复合物进行了表征.凝... 详细信息

利用原子转移自由基聚合(ATRP)将聚甲基丙烯酸N,N-二甲氨基乙酯[P(DMAEMA)]偶联到菊粉多糖(Inulin)上,合成了新型基因载体PDIN.利用核磁共振仪、动态光散射分析仪、透射电子显微镜和凝胶电泳对PDIN及其与质粒pDNA的复合物进行了表征.凝胶阻滞实验结果表明,PDIN可以通过静电相互作用稳定结合pDNA.噻唑蓝(MTT)细胞毒性测试、溶血实验、绿色荧光蛋白表达质粒(pGFP)及β半乳糖苷酶表达质粒(pβgal)转染实验结果表明,PDIN对MCF-7,Hela,COS7和HepG2细胞的毒性较小;其溶血率低,具有良好的血液相容性;载体PDIN能有效将pGFP和pβgal带入COS7细胞并表达,在N/P为1时转染效率最高,其β半乳糖苷酶的酶活为(3.36±0.74)U/mg蛋白,比Lipo2000转染效率[(4.33±0.77)U/mg蛋白]略低.因此,所合成的载体PDIN是一种有潜在应用价值的非病毒基因载体.

关键词：菊粉多糖原子转移自由基聚合(ATRP) 绿色荧光蛋白表达质粒(pGFP) β半乳糖苷酶表达质粒(pβgal) 非病毒基因载体

基于大环多胺[12]aneN_(3)多功能非病毒基因载体的合成及性质

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科学通报 2022年第20期67卷 2298-2317页

作者：王倩刘旭英唐芳卢忠林北京师范大学化学学院放射性药物教育部重点实验室北京100875

基因治疗的提出为人类遗传疾病和重大疾病的治愈带来了重要机遇,经过几十年曲折的发展,基因治疗逐渐得到人们的认可,且相关药品开始进入市场.但与人们的预期相比,基因治疗的发展比较缓慢,一个关键的因素就是缺乏安全高效的基因载体,尤... 详细信息

基因治疗的提出为人类遗传疾病和重大疾病的治愈带来了重要机遇,经过几十年曲折的发展,基因治疗逐渐得到人们的认可,且相关药品开始进入市场.但与人们的预期相比,基因治疗的发展比较缓慢,一个关键的因素就是缺乏安全高效的基因载体,尤其是非病毒基因载体.在过去十多年,各种各样的非病毒基因载体得到了极大的发展.我们课题组以大环多胺[12]aneN_(3)为正电单元,利用非病毒基因载体的结构可调性,引入单光子、双光子及聚集诱导和近红外荧光显像单元、酯酶和谷胱甘肽刺激响应单元以及胆酸、生物素靶向单元,设计合成了一系列多功能非病毒基因载体,通过凝胶电泳实验、细胞毒性、细胞摄取、细胞器逃逸、定性定量转染实验以及各种荧光成像技术,研究了它们对质粒DNA和siRNA的递送转染性能及其转染过程,发展了一些生物相容性好、基因转染效率高的非病毒基因载体,进一步研究了它们在诊疗一体化、联合治疗等方面的潜力.本文从结构设计与性质研究两个方面介绍了我们在多功能型非病毒基因载体方面的工作进展,概括总结了各种结构的设计与合成,系统总结了基因转染效率提升与机理探究.最后,对非病毒基因载体未来的发展方向进行了展望.

关键词：基因治疗非病毒基因载体 aneN_(3) 基因转染荧光显像

普鲁兰多糖为骨架的新型阳离子非病毒基因载体

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高等学校化学学报 2012年第8期33卷 1757-1764页

作者：王静云窦柏蕊包永明李森武大连理工大学生命科学与技术学院大连116024

通过琥珀酸酐将低分子量支化聚乙烯亚胺(PEI,分子量1000)偶联到普鲁兰多糖(Pullulan)上,合成了新型基因载体P-PEI.利用1H NMR、FTIR、粒度仪、Zeta电位仪、透射电镜和凝胶电泳对聚阳离子载体及其与质粒pDNA的复合物进行了表征.凝胶阻滞... 详细信息

通过琥珀酸酐将低分子量支化聚乙烯亚胺(PEI,分子量1000)偶联到普鲁兰多糖(Pullulan)上,合成了新型基因载体P-PEI.利用1H NMR、FTIR、粒度仪、Zeta电位仪、透射电镜和凝胶电泳对聚阳离子载体及其与质粒pDNA的复合物进行了表征.凝胶阻滞实验结果证明,载体P-PEI在体外可以通过静电相互作用稳定结合pDNA,并能有效抑制DNA水解酶及血清成分对pDNA的降解.噻唑蓝(MTT)细胞毒性测试、绿色荧光蛋白表达质粒(pGFP)及荧光素酶表达质粒(pGL3)转染实验结果表明,载体P-PEI在N/P高达12.5时对细胞MCF-7,HeLa和COS-7的毒性低于PEI;当N/P为6.25时能有效将pGFP和pGL3带入Hela细胞并表达,最佳转染效率及荧光素酶活分别为[(36.67±0.25)%和(28.73±7.19)×108RLU/mg蛋白,RLU为光强度],比Lipo 2000[(49.13±0.61)%,(58.47±7.62)×108 RLU/mg蛋白)略低.因此以Pullulan为骨架材料的P-PEI是一种新的有潜在应用价值的非病毒基因载体.

关键词：普鲁兰多糖聚乙烯亚胺绿色荧光蛋白表达质粒pGFP 非病毒基因载体

基于[12]aneN_(3)的近红外AIE活性非病毒基因载体的合成及基因递送

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中国科学：化学 2022年第6期52卷 956-962页

作者：唐芳高仪楠张曦张雨杉卢忠林北京师范大学化学学院放射性药物教育部重点实验室北京100875

荧光非病毒基因载体具有可示踪载物基因释放和载体在细胞内命运的功能,在实现基因递送可视化和诊疗一体化等领域具有重要意义.本文基于双[12]aneN_(3)设计合成了一种三苯胺衍生物TPAH,作为近红外(NIR)聚集诱导发射(AIE)荧光型非病毒基... 详细信息

荧光非病毒基因载体具有可示踪载物基因释放和载体在细胞内命运的功能,在实现基因递送可视化和诊疗一体化等领域具有重要意义.本文基于双[12]aneN_(3)设计合成了一种三苯胺衍生物TPAH,作为近红外(NIR)聚集诱导发射(AIE)荧光型非病毒基因载体. TPAH和辅助脂质二油酰磷脂酰乙醇胺(DOPE)混合后形成的脂质体能够将核酸压缩成纳米颗粒进行基因递送,在多种细胞系中能够观察到质粒DNA (pDNA)和小干扰RNA (siRNA)的高效转染,转染效率(TE)和商业的转染试剂lipofectamine 2000相近.载体的荧光清楚地显示了载物基因的摄取、运输和细胞内释放,提供了有关基因转染的重要时空信息.

关键词： aneN_(3) 非病毒基因载体近红外发光聚集诱导发光生物显像

可降解非病毒基因载体PEG-b-(PG-g-PEI)的合成与表征

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南方医科大学学报 2013年第11期33卷 1643-1647页

作者：何宁孙贺春徐欢喜董晓曼邵张章安徽中医药大学药学院安徽合肥230031

目的结合重组低分子量PEI和PEG结构修饰两种手段合成出新型可生物降解的非病毒基因载体聚乙二醇-b-(聚谷氨酸-g-聚乙烯亚胺)。方法用相对分子质量600的聚乙烯亚胺氨解嵌段聚合物PEG-b-PBLG,合成非病毒基因载体聚乙二醇-b-(聚谷氨酸-g-... 详细信息

目的结合重组低分子量PEI和PEG结构修饰两种手段合成出新型可生物降解的非病毒基因载体聚乙二醇-b-(聚谷氨酸-g-聚乙烯亚胺)。方法用相对分子质量600的聚乙烯亚胺氨解嵌段聚合物PEG-b-PBLG,合成非病毒基因载体聚乙二醇-b-(聚谷氨酸-g-聚乙烯亚胺);利用核磁共振氢谱、凝胶渗透色谱、激光粒度分析仪、zeta电位仪和凝胶电泳对载体及其与DNA复合物进行了表征,并通过体外细胞实验考察了载体的细胞毒性与转染效率。结果我们成功合成出窄分布的非病毒基因载体聚乙二醇-b-(聚谷氨酸-g-聚乙烯亚胺);凝胶电泳测定结果表明当N/P比大于5时载体能很好地包裹DNA;载体与DNA形成的复合物粒径为120 nm,zeta电位25 mV;通过MTT实验和体外质粒转染实验显示出载体在测量范围内具有极低的细胞毒性和很高的转染效率。结论聚合物聚乙二醇-b-(聚谷氨酸-g-聚乙烯亚胺)有望作为非病毒基因传递载体。

关键词：非病毒基因载体聚乙烯亚胺聚谷氨酸基因转染

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作为非病毒基因载体的环糊精及其衍生物

中国生物工程杂志 2008年第10期28卷 113-117页

作者：张晓郭执章黄岚李建树四川大学高分子科学与工程学院医用高分子材料及人工器官系成都610065

环糊精由于自身的生物相容性和结构易裁剪性,通过结构修饰、聚合或超分子组合等设计被逐渐应用于非病毒基因载体系统。分别从环糊精、其小分子衍生物、含环糊精聚合物以及超分子结构综述国内外近几年的设计思路和研究进展,并探讨含环糊... 详细信息

环糊精由于自身的生物相容性和结构易裁剪性,通过结构修饰、聚合或超分子组合等设计被逐渐应用于非病毒基因载体系统。分别从环糊精、其小分子衍生物、含环糊精聚合物以及超分子结构综述国内外近几年的设计思路和研究进展,并探讨含环糊精及其衍生物的非病毒基因载体的"结构—安全性—基因转染效率"关系。

关键词：环糊精环糊精衍生物聚合物非病毒基因载体转染效率

聚乙烯亚胺衍生物作为非病毒基因载体的研究进展

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中国医药工业杂志 2007年第5期38卷 387-390页

作者：姚懿吴飞金拓上海交通大学药学院上海200240

综述了通过结构修饰获得的各类聚乙烯亚胺(PEI)衍生物,如PEG修饰、小分子PEI共聚、连接配体或其它高分子骨架物等,及其在基因转染和细胞毒性方面的研究进展。

关键词：聚乙烯亚胺非病毒基因载体结构修饰衍生物综述

氧化还原调控的甲氧基聚乙二醇-二硫键-聚乙烯亚胺非病毒基因载体的研制

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中国医药工业杂志 2012年第11期43卷 917-922页

作者：雷杨王晶李莹陆伟跃刘敏复旦大学药学院药剂教研室上海201203

合成了氧化还原调控的甲氧基聚乙二醇-二硫键-聚乙烯亚胺[methoxy poly(ethylene glycol)-SS-polyethylenimine,mPEG-SS-PEI]。采用薄层色谱验证了该聚合物中二硫键的存在。琼脂糖凝胶电泳结果显示,mPEG-SS-PEI-pEGFP复合物在含10%胎牛... 详细信息

合成了氧化还原调控的甲氧基聚乙二醇-二硫键-聚乙烯亚胺[methoxy poly(ethylene glycol)-SS-polyethylenimine,mPEG-SS-PEI]。采用薄层色谱验证了该聚合物中二硫键的存在。琼脂糖凝胶电泳结果显示,mPEG-SS-PEI-pEGFP复合物在含10%胎牛血清的DMEM细胞培养液中稳定。透射电镜观察表明,不含二硫键的mPEG-PEI及mPEG-SS-PEI与pEGFP复合物的粒径均约为200 nm。体外转染试验中,荧光显微镜定性及流式细胞定量结果均表明,与mPEG-PEI-pEGFP相比,mPEG-SS-PEI-pEGFP能显著提高对U87细胞的转染效率。原因是mPEG-SS-PEI-pEGFP复合物进入细胞后能在较高浓度谷胱甘肽的还原下脱去PEG,从而恢复PEI的质子泵效应。并且,聚合物中加入二硫键未显著增加PEG化PEI的体外细胞毒性。

关键词：聚乙烯亚胺聚乙二醇二硫键谷胱甘肽基因转染非病毒基因载体制备

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可降解的非病毒基因载体的研究进展

基因组学与应用生物学 2018年第6期37卷 2668-2671页

作者：谢丽娜罗聪王昌绚陈韬毕杨重庆医科大学附属儿童医院儿科研究所、儿童发育疾病研究教育部重点实验室重庆400014 重庆医科大学附属儿童医院重庆400014 重庆医科大学附属儿童医院儿科研究所、儿童发育重大疾病国家国际科技合作基地重庆400014 重庆医科大学附属儿童医院儿科研究所、儿科学重庆市重点实验室重庆400014

选择合适的基因载体是基因治疗成功与否的一个关键环节,合适的基因载体应该具备较高转染效率,较好的组织相容性以及生物安全性等特点。相较于传统的病毒基因载体,非病毒基因载体具有低免疫原性,易于制备以及载药量大等特点,是较为理想... 详细信息

选择合适的基因载体是基因治疗成功与否的一个关键环节,合适的基因载体应该具备较高转染效率,较好的组织相容性以及生物安全性等特点。相较于传统的病毒基因载体,非病毒基因载体具有低免疫原性,易于制备以及载药量大等特点,是较为理想的基因载体。而寻求可降解的非病毒基因载体可使其更为安全深入的应用到体内以及临床,意义重大。本研究就对常见的几种可降解的基因载体的转染效果及相关改性做一综述,为研究可降解非病毒基因载体的新方法提供新思路。

关键词：基因传递可降解非病毒基因载体