水相AgInS-ZnS量子點(diǎn)的合成及其作為基因載體的研究.pdf

1、水相AgInSZnS量子點(diǎn)的合成及其作為基因載體的研究ThePreparationofAqueousAgInSZnSQuantumDotItsApplicationasaGeneVect學(xué)科專業(yè)：材料學(xué)研究生：楊文濤指導(dǎo)教師：常津教授天津大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院二零一五年十二月摘要基因治療作為一項(xiàng)非常有前景的治療技術(shù)已被廣泛研究。而基因載體作為運(yùn)載治療基因到靶向部位的工具，是基因治療成功的關(guān)鍵因素之一。研究出安全且高效的基因載體系統(tǒng)是目前

2、基因治療研究者的主要工作。以聚乙烯亞胺（PEI）為代表的聚合物陽(yáng)離子基因載體由于其具有很高的轉(zhuǎn)染效率，是一種很有應(yīng)用前景的載體系統(tǒng)。但高分子量的PEI在體內(nèi)的高毒性嚴(yán)重限制了其進(jìn)一步臨床應(yīng)用。另外陽(yáng)離子基因載體的基因運(yùn)載機(jī)制目前也未完全確定，陽(yáng)離子基因載體一般通過(guò)標(biāo)記熒光素來(lái)示蹤其細(xì)胞內(nèi)的基因傳遞過(guò)程。但是通過(guò)熒光標(biāo)記可能會(huì)影響陽(yáng)離子載體本身的性質(zhì)，并且在細(xì)胞吞噬過(guò)程中可能會(huì)有熒光素脫落導(dǎo)致結(jié)果出現(xiàn)偏差。因此，發(fā)展一種高效、低毒且無(wú)需標(biāo)

3、記的自熒光基因載體是非常迫切的。而以AgInS為代表的IIIIVI量子點(diǎn)作為一種新型的熒光納米材料，由于其優(yōu)異的光學(xué)性質(zhì)和較低的細(xì)胞毒性，在生物成像領(lǐng)域具有很大的應(yīng)用前景。本文以PEI為配體在水相中制備了一種表面帶正電的AgInSZnS(ZAIS)量子點(diǎn)，并將其應(yīng)用于基因運(yùn)載，探討其基因運(yùn)載能力，并示蹤載體在胞內(nèi)進(jìn)行基因轉(zhuǎn)染的過(guò)程。通過(guò)實(shí)驗(yàn)證明了所制備的ZAIS量子點(diǎn)是一種實(shí)用的自熒光基因載體，成功將基因運(yùn)載和生物標(biāo)記功能結(jié)合起來(lái)，而不

4、需要額外進(jìn)行標(biāo)記。首先，在水相中以巰基丙酸和PEI為配體，采取一鍋法合成了表面帶正電的水溶性ZAIS量子點(diǎn)。通過(guò)調(diào)節(jié)其反應(yīng)條件，如反應(yīng)時(shí)間，前體投料比，ZnS包殼等，實(shí)現(xiàn)了ZAIS量子點(diǎn)熒光發(fā)射波長(zhǎng)在557715nm范圍內(nèi)的可控可調(diào)。實(shí)驗(yàn)制備的ZAIS熒光量子點(diǎn)產(chǎn)率高，且膠體穩(wěn)定性好，能夠直接應(yīng)用與生物成像領(lǐng)域。其次，將制備的ZAIS量子點(diǎn)與綠色熒光蛋白（EGFP）質(zhì)粒DNA復(fù)合，通過(guò)測(cè)試量子點(diǎn)與基因復(fù)合物的理化性質(zhì)，證明了ZAIS量子

5、點(diǎn)能夠濃縮DNA。通過(guò)MTT法和溶血實(shí)驗(yàn)證明了該量子點(diǎn)細(xì)胞毒性低，且能作為生物材料而不引起溶血現(xiàn)象。通過(guò)在Hela細(xì)胞和293T細(xì)胞中對(duì)EGFP進(jìn)行基因表達(dá)能力測(cè)試，證明了ZAIS量子點(diǎn)基因載體的轉(zhuǎn)染效率高，在Hela細(xì)胞中達(dá)到40%，在293T細(xì)胞中達(dá)到32%。另外，我們以ZAIS量子點(diǎn)為自熒光基因載體，結(jié)合溶酶體染色共定位法，通過(guò)示蹤載體轉(zhuǎn)染過(guò)程，對(duì)基因載體在胞內(nèi)傳遞行為進(jìn)行了初步探索。本研究將為研發(fā)（較PEI）低毒和高效的自熒光基