表面氨基化納米SiO2基因載體課件

表面氨基化納米SiO2基因載體——粉體表面物理化學(xué)課程報(bào)告碩六班梁綺明2012-12背景知識(shí)基因治療是指將外源正常基因?qū)氚屑?xì)胞，以糾正或補(bǔ)償因基因缺陷和異常引起的疾病，以達(dá)到治療目的。核酸分子是線性親水分子，難以通過(guò)細(xì)胞膜屏障進(jìn)入細(xì)胞及細(xì)胞核，細(xì)胞膜上也不會(huì)存在核酸分子的通道，因此單純的核酸分子無(wú)法進(jìn)入細(xì)胞。一、基因轉(zhuǎn)導(dǎo)基因載體，是作為基因?qū)爰?xì)胞的工具?；蜉d體可以把目的基因送入靶細(xì)胞內(nèi)，然后將目的基因釋放出來(lái)。按來(lái)源分可分為病毒載體和非病毒載體。病毒載體已被廣泛地應(yīng)用于基因轉(zhuǎn)導(dǎo)的研究中，不足的是載體本身的基因所編碼的幾種病毒蛋白是免疫性較強(qiáng)的抗原。各種功能化修飾的脂質(zhì)體也在基因轉(zhuǎn)導(dǎo)研究中扮演了重要角色，然而脂質(zhì)體在體內(nèi)的不穩(wěn)定性，使其在臨床應(yīng)用中受到了一定的限制。需要尋找能安全高效介導(dǎo)基因轉(zhuǎn)導(dǎo)的新型非病毒型基因載體！介孔二氧化硅納米粒子（MSNs）近年來(lái)成為了無(wú)機(jī)納米粒子作為藥物、基因智能載體的研究熱點(diǎn)，這是由于MSNs具有非常優(yōu)異的性質(zhì)，如非常好的生物相容性，毒性小，表面羥基可修飾性，良好的單分散性，形貌、粒徑與孔道的可調(diào)節(jié)性，非常大的比表面積，天生的藥物的緩釋性。二、介孔二氧化硅材料三、基因轉(zhuǎn)導(dǎo)與納米顆粒表面電荷的關(guān)系納米粒的表面電荷影響納米粒與細(xì)胞膜的相互作用，同時(shí)也會(huì)影響其承載外源DNA或RNA的能力。核酸分子由于帶有負(fù)電荷而容易與帶正電荷的載體相結(jié)合，因此陽(yáng)離子載體與陰離子載體相比往往有較大承載外源DNA或RNA的能力，有利于提高其轉(zhuǎn)化能力。相對(duì)于正電荷或中性電荷而言，負(fù)電荷表面往往使納米粒在體內(nèi)更容易被清除，而中性的表面最適合延長(zhǎng)納米粒在體內(nèi)的循環(huán)時(shí)間。對(duì)納米粒的表面修飾一般使用非離子表面活性劑。納米粒的電荷改性一般采用納米粒包衣的方式進(jìn)行。四、二氧化硅的表面改性

二氧化硅微球的內(nèi)部和外面存在大量的硅氧鍵和硅醇鍵，這些化學(xué)鍵決定了二氧化硅表面的化學(xué)性質(zhì)：一方面這些鍵使二氧化硅易于團(tuán)聚；另一方面這些硅羥基可以與多種有機(jī)化合物或聚合物反應(yīng)，為其改性提供了有效途徑。納米二氧化硅改性的方法很多，一般可分為化學(xué)方法(通過(guò)共價(jià)鍵)或物理方法(由物理吸附)兩種。納米二氧化硅表面含有大量的羥基和不飽和殘鍵，本身就易團(tuán)聚，吸水后則更易團(tuán)聚，這使其作為納米材料的優(yōu)點(diǎn)不能很好的表現(xiàn)。同時(shí)，二氧化硅粒子表面極性大，在有機(jī)介質(zhì)中難以浸潤(rùn)和分散。SiO2表面氨基化SiO2納米球形顆粒通過(guò)正硅酸乙酯TEOS在無(wú)水乙醇、氨水和去離子水中催化水解縮合而成。將合成好的SiO2納米球形顆粒放入氯化亞砜、苯中攪拌、回流50h。取出納米顆粒，將其置于干燥器中真空。（氯化SiO2）將氯化SiO2置于3-芴甲氧羰基-氨基-1-丙醇的二甲基甲酰胺、嘧啶溶液中在氬氣保護(hù)下80℃反應(yīng)48h。反應(yīng)后可以用CH2Cl2洗滌，并用哌啶-二甲基甲酰胺溶液除去芴甲基羰基。氨基化SiO2加入到含濃度一樣的DNA質(zhì)粒中，在氯化鈉溶液中室溫反應(yīng)1h。SiO2