水相AgInS-ZnS量子點的合成及其作為基因載體的研究.pdf

1、水相AgInSZnS量子點的合成及其作為基因載體的研究ThePreparationofAqueousAgInSZnSQuantumDotItsApplicationasaGeneVect學科專業(yè)：材料學研究生：楊文濤指導教師：常津教授天津大學材料科學與工程學院二零一五年十二月摘要基因治療作為一項非常有前景的治療技術已被廣泛研究。而基因載體作為運載治療基因到靶向部位的工具，是基因治療成功的關鍵因素之一。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)的高毒性嚴重限制了其進一步臨床應用。另外陽離子基因載體的基因運載機制目前也未完全確定，陽離子基因載體一般通過標記熒光素來示蹤其細胞內(nèi)的基因傳遞過程。但是通過熒光標記可能會影響陽離子載體本身的性質(zhì)，并且在細胞吞噬過程中可能會有熒光素脫落導致結(jié)果出現(xiàn)偏差。因此，發(fā)展一種高效、低毒且無需標

3、記的自熒光基因載體是非常迫切的。而以AgInS為代表的IIIIVI量子點作為一種新型的熒光納米材料，由于其優(yōu)異的光學性質(zhì)和較低的細胞毒性，在生物成像領域具有很大的應用前景。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，并將其應用于基因運載，探討其基因運載能力，并示蹤載體在胞內(nèi)進行基因轉(zhuǎn)染的過程。通過實驗證明了所制備的ZAIS量子點是一種實用的自熒光基因載體，成功將基因運載和生物標記功能結(jié)合起來，而不

4、需要額外進行標記。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。通過調(diào)節(jié)其反應條件，如反應時間，前體投料比，ZnS包殼等，實現(xiàn)了ZAIS量子點熒光發(fā)射波長在557715nm范圍內(nèi)的可控可調(diào)。實驗制備的ZAIS熒光量子點產(chǎn)率高，且膠體穩(wěn)定性好，能夠直接應用與生物成像領域。其次，將制備的ZAIS量子點與綠色熒光蛋白（EGFP）質(zhì)粒DNA復合，通過測試量子點與基因復合物的理化性質(zhì)，證明了ZAIS量子

5、點能夠濃縮DNA。通過MTT法和溶血實驗證明了該量子點細胞毒性低，且能作為生物材料而不引起溶血現(xiàn)象。通過在Hela細胞和293T細胞中對EGFP進行基因表達能力測試，證明了ZAIS量子點基因載體的轉(zhuǎn)染效率高，在Hela細胞中達到40%，在293T細胞中達到32%。另外，我們以ZAIS量子點為自熒光基因載體，結(jié)合溶酶體染色共定位法，通過示蹤載體轉(zhuǎn)染過程，對基因載體在胞內(nèi)傳遞行為進行了初步探索。本研究將為研發(fā)（較PEI）低毒和高效的自熒光基