聚合物納米載體的制備及其在蛋白投遞中的應(yīng)用.pdf

1、本文對(duì)大分子自組裝的過程，組裝體的結(jié)構(gòu)以及其在生物分子投遞方面的應(yīng)用進(jìn)行了系統(tǒng)、詳細(xì)的研究。通過對(duì)生物體大分子自組裝過程的模仿，我們實(shí)現(xiàn)了對(duì)合成高分子嵌段共聚物的輔助自組裝。通過對(duì)多種分子識(shí)別作用的利用，我們構(gòu)建出聚合物自組裝載體，可以對(duì)轉(zhuǎn)錄因子實(shí)現(xiàn)高效的胞內(nèi)投遞。此外，我們進(jìn)一步開發(fā)了聚合物自組裝載體的應(yīng)用，通過與微流等相關(guān)技術(shù)的結(jié)合，開發(fā)出了一套通用的、高效的生物分子投遞和載體篩選平臺(tái)。全文分為三個(gè)主要部分介紹相關(guān)工作：
　　

2、 分子伴侶的一個(gè)重要功能是輔助生物體大分子的組裝和折疊。受到分子伴侶功能的啟發(fā)，在第一部分工作中，我們開發(fā)了一個(gè)全新的，利用α-環(huán)糊精作為類伴侶分子輔助嵌段共聚物組裝成期望結(jié)構(gòu)的方法。聚乙二醇-b-聚乙烯基吡啶PEG-b-P4VP首先與α-環(huán)糊精結(jié)合，生成亞穩(wěn)態(tài)膠束。隨后通過加入聚乙二醇-b-聚丙烯酸(PEG-b-PAA)嵌段共聚物進(jìn)行殼交聯(lián)穩(wěn)定亞穩(wěn)態(tài)膠束，移除體系中的α-環(huán)糊精后即可得到期望的聚合物組裝體結(jié)構(gòu)。但是，如果在整個(gè)組裝過

3、程中沒有α-環(huán)糊精的參與的情況下，兩種嵌段共聚物無(wú)法正確的組裝。因此，α-環(huán)糊精在這個(gè)體系中起到伴侶分子的作用，輔助嵌段共聚物，按照期望的方式進(jìn)行自組裝。
　　 在第二部分工作中，我們展示了一個(gè)高效的、可行的轉(zhuǎn)錄因子投遞系統(tǒng)。這套系統(tǒng)最具特色之處在于它巧妙的利用了蛋白質(zhì)和DNA之間的生物分子識(shí)別作用，金剛烷和環(huán)糊精分子之間的多重主客體識(shí)別作用，以及靜電相互作用三種不同的分子識(shí)別作用來實(shí)現(xiàn)納米載體的自組裝和原始轉(zhuǎn)錄因子的包載和投遞

4、。利用我們這種投遞體系，我們可以實(shí)現(xiàn)對(duì)轉(zhuǎn)錄因子的高效投遞，相對(duì)于目前最常用的細(xì)胞穿透肽重組轉(zhuǎn)錄因子，我們的體系可以獲得5倍以上的投遞效率。更重要的是，我們的體系可以實(shí)現(xiàn)對(duì)原始轉(zhuǎn)錄因子的投遞，相對(duì)于其它方式需要對(duì)轉(zhuǎn)錄因子進(jìn)行修飾或重組，這種方法可以最大程度的保持轉(zhuǎn)錄因子自身的活性。由于轉(zhuǎn)錄因子在誘導(dǎo)培育人類誘導(dǎo)型多能干細(xì)胞方面已經(jīng)顯現(xiàn)出它的重要作用，我們相信我們的投遞平臺(tái)將會(huì)為這類科學(xué)研究的發(fā)展提供一個(gè)有力的工具，甚至可以促進(jìn)再生醫(yī)學(xué)領(lǐng)域

5、的發(fā)展。
　　 在第三部分工作中，我們構(gòu)建了一個(gè)高效的、通用的生物分子投遞平臺(tái)。我們知道，細(xì)胞的一切正常生理活動(dòng)依賴于其內(nèi)部基因、蛋白質(zhì)以及其它生物分子間的協(xié)同作用。而對(duì)于一些頑疾來說，基因或蛋白質(zhì)投遞是最直接有效的解決方案。但是，當(dāng)前對(duì)于基因/蛋白投遞的方法普遍存在不通用，難以重復(fù)等弊病。在我們的平臺(tái)中，我們不僅可以實(shí)現(xiàn)高速的合成和篩選高效率的投遞載體實(shí)現(xiàn)對(duì)各種基因/蛋白質(zhì)的投遞，并且可以通過同時(shí)對(duì)多種生物分子的共投遞來實(shí)現(xiàn)對(duì)

6、細(xì)胞生物行為的精確調(diào)節(jié)。相對(duì)于傳統(tǒng)投遞載體制各方法，我們的平臺(tái)借助微流技術(shù)，可以實(shí)現(xiàn)每分鐘20個(gè)不同種類樣品的高速制備和篩選。而且由于制各過程可通過電腦進(jìn)行精確控制，所得產(chǎn)品重復(fù)性很好。利用我們的投遞平臺(tái)，我們可以實(shí)現(xiàn)對(duì)任意基因(包括DNA和siRNA)和蛋白的投遞，甚至可實(shí)現(xiàn)對(duì)基因和蛋白的聯(lián)合投遞。此外，相對(duì)于現(xiàn)有的基因/蛋白投遞體系，我們的載體可以實(shí)現(xiàn)在體內(nèi)的高效投遞，并第一次實(shí)現(xiàn)了對(duì)基因和蛋白的體內(nèi)同時(shí)投遞。我們相信這一投遞平臺(tái)將