基于熒光碳點的多功能非病毒轉(zhuǎn)基因載體.pdf

1、熒光碳點(carbondot,CD)作為一種新興的碳納米材料,其熒光性能可與傳統(tǒng)半導體量子點(QDs)相媲美,且不含任何有毒重金屬元素,具備優(yōu)異的環(huán)境友好性和生物相容性,在生物標記、生物傳感、生化分析、光電子器件、光催化及藥物載體等領域都有重要的應用價值。
　　本文通過微波一步法制備了低分子二胺(4,7,10-三氧-1,13-十三烷二胺,TTDDA)和陽離子聚合物聚乙烯亞胺(PEI)修飾的CD(CD-TTDDA和CD-PEI)。通

2、過傅里葉變換紅外光譜(FTIR)、元素分析(EA)、熱失重分析(TGA)、高分辨透射電鏡(HRTEM)、X射線衍射分析(XRD)、紫外-可見光吸收光譜(UV-Vis)、熒光光譜(FL)及熒光顯微鏡等手段,對所制備的CD進行了表征,探討了其形成規(guī)律與光致發(fā)光機理。推斷CD形成過程主要分為脫水、聚合、碳化和表面鈍化階段,并最終形成類似核-殼結(jié)構(gòu)的納米結(jié)構(gòu)體,其內(nèi)部為無定形碳或石墨碳,并摻雜有共軛芳環(huán),外層為有機官能團、有機物或聚合物構(gòu)成的鈍

3、化層,可對CD表面能量陷阱起到穩(wěn)定修飾作用而增強CD熒光性能,且N原子的引入也對CD熒光性能起到增強作用。凝膠電泳、透射電鏡和Zeta電位測定結(jié)果表明,CD-PEI具有結(jié)合DNA的能力,可將DNA壓縮成適宜細胞胞吞尺度的納米復合物,且不同微波時間制備的CD-PEI-A(5min)、CD-PEI-B(10min)和CD-PEI-C(15min)擁有不同的Zeta電位大小和DNA復合能力,其原因為微波時間越長,PEI分子上氨基消耗越大,獲得

4、的CD-PEI的表面電荷密度則越低。
　　本文首次將CD-PEI用于體外基因轉(zhuǎn)染。對于COS-7和HepG-2細胞系,在有血清或無血清條件下,CD-PEI-A、CD-PEI-B介導的基因轉(zhuǎn)染均可以獲得與正對照支化PEI(Mw=25kDa)相當?shù)霓D(zhuǎn)染效率,部分復合比下甚至超過正對照。CD-PEI自身的多色熒光特性,在轉(zhuǎn)染過程中起到細胞成像的作用,可直觀判斷CD-PEI/DNA復合物胞吞與內(nèi)涵體逃逸等情況。因此,CD-PEI具有雙重功