纳米基因转运体——原理、研制与应用

基因转移是基因治疗的关键技术,一直以来也是制约基因治疗成功开展的瓶颈问题.随着纳米技术的发展,纳米基因转运体的研制获得了积极发展,其系统内和细胞内基因转移机理得到了深入阐明.设计与研制在体内循环时间长、具有靶特异性的纳米转运体为突破基因转移瓶颈,实现安全、高效和靶向性基因治疗带来了新的希望.     

利用纳米材料制作多肽疫苗佐剂的思考

纳米粒子与生物体有着密切的关系,DNA/蛋白质复合体就在15～20 nm之间,多种病毒颗粒也是纳米级的超微粒子.多肽抗原需要与适当载体形成复合物才能诱导有效的免疫应答,但载体效应难以避免.纳米佐剂可以避免载体效应的发生,而且还是巨噬细胞(Mφ)、树突状细胞(DC)的首选吞噬目标.纳米化的有机药物可提高其生物利用度、制剂的均匀性、分散性和吸收性;脂质体可使药物更快地到达靶向部位,而且特异性更强.目前主要用理化的方法制作纳米材料,几乎所有的生化药品,特别是DNA药物的研究开发都可引入纳米材料,多肽疫苗的分子佐剂更是如此.     

叶酸靶向载顺铂羧甲基-β-环糊精纳米复合物的制备及对鼻咽癌的体外抑制效应

为达到鼻咽癌（nasopharyngeal carcinoma,NeC）的靶向化疗,该研究通过酰胺化反应和配位偶联技术制备叶酸（folicacid,FA）分子靶向载川页铂（cisplatin,CDDP）羧甲基-β-环糊精（carboxymethyl-β-cyclodextrin,CM—β—CD）纳米复合物（FA-CM—β—CD—CDDP）,采用邻苯二胺（o-phenylenediamine,OPDA）比色法检测复合物中CDDP含量,紫外分光光谱检测FA含量,透射电镜观察复合物形态,激光粒度仪测定复合物粒径大小。荧光显微镜观察NPC叶酸受体（folatereceptor,FR）阳性HNE-1细胞及FR阴性CNE-2细胞对偶联FITC的复合物的吞噬及OPDA比色法检测细胞内CDDP的浓度。通过MTT法、集落形成实验和流式细胞术检测复合物对HNE-1细胞增殖能力和凋亡的影响。研究结果显示,复合物中偶联的FA和CDDP浓度分别为340gg／mL和2mg／mL,CDDP包封率达20．00％,复合物粒径均匀且大小为157．8nm。HNE-1细胞内见较多FITC,细胞内CDDP浓度为6．24ng／mL,而CNE-2细胞内FITC较少,细胞内CDDP浓度仅约2．01ng／mL。HNE-1生长抑制率在24h明显高于对照组（CM—β—CD—CDDP）,其IC50（4．80μg／mL）明显低于对照组（6．97μg／mL）,但当所载的CDDP终浓度达到16．00μg／mL时,两组抑制率均达到80％以上;作用48h两组抑制率无明显差异。在24h,当复合物的CDDP终浓度为1．00μg／mL时,HNE—1的集落形成率为33．21％,明显低于对照组（52．27％）。当复合物的CDDP终浓度为0．25μg／mL和1．00μg／mL时,HNE-1的凋亡率分别达12．65％和22．35％,明显高于对照组（6．91％和14.21％）。研究结果表明,成功构建的FA—CM—β—CD．cDDP纳米复合物能够靶向抑制FR阳性的NPC细胞增殖并促进其凋亡。     

纳米δ-Bi2O3负载多孔沸石球填料对水体中Cr（Ⅵ）的吸附特征及其影响因素

在水热条件下合成纳米δ-Bi2O3负载多孔沸石球填料(Bi-PZSF),研究其对水体中Cr(Ⅵ)的吸附性能(包括等温吸附、吸附动力学和吸附稳定性)以及溶解氧、pH等因素对吸附过程的影响及其吸附机理。结果表明:朗格缪尔模型和准二级动力学模型对实验结果具有良好的拟合度,在中性条件下,水体中的溶解氧含量对吸附速率影响较小,Bi-PZSF的最大吸附量为955.69 mg·kg^-1,比天然沸石的吸附量提升了近120倍;Bi-PZSF在NO3^-和SO4^2-的溶液中呈现出较强的选择吸收Cr(Ⅵ)能力,Cr(Ⅵ)去除率均在97%以上;同时,Bi-PZSF在吸附Cr(Ⅵ)后表现出高稳定性。Cr(Ⅵ)的去除主要是通过与附着在Bi-PZSF上的纳米δ-Bi2O3的表面羟基交换完成的。     

纳米二氧化硅复合寒冷对A549细胞毒性及其炎性因子分泌的影响*

目的: 本研究旨在探讨纳米二氧化硅(Nano-SiO₂)颗粒和寒冷复合对人肺腺癌上皮细胞A549细胞毒性及炎性因子分泌的影响。方法: 本研究以A549细胞为实验对象,分别用10, 50, 100, 200 μg/ml Nano-SiO₂颗粒对A549细胞染毒,以及分别在35℃,33℃,31℃条件下对A549细胞进行低温暴露,培养48 h后,观察细胞形态及测定细胞相对存活率。根据单因素分析结果,选出对A549细胞相对存活率有显著降低作用的Nano-SiO₂剂量和温度的基础上,按照2×2析因设计实验,分为4组:①37℃对照组;②Nano-SiO₂染毒组;③低温暴露组;④Nano-SiO₂和低温复合组,不同条件下暴露48 h后,收集细胞上清液采用比色法检测LDH活性,以及ELISA法测定细胞因子白介素-6(IL-6)和白介素-8(IL-8)的水平,采用qRT-PCR法检测细胞IL-6和IL-8的基因表达水平。结果: 100 μg/ml Nano-SiO₂组和31℃低温组能够显著降低A549细胞活性(P＜0.01),在复合条件作用下对A549细胞活性抑制最为显著,且炎性因子IL-6和IL-8及mRNA的表达水平均显著升高(P＜0.01)。结论: 100 μg/ml Nano-SiO₂与31℃低温复合暴露可协同降低A549细胞的相对存活率,增加炎性因子IL-6和IL-8表达水平。     

基于纳米颗粒的赭曲霉毒素A高灵敏酶联免疫检测方法的建立及应用

赭曲霉毒素(ochratoxins)主要是由青霉菌Penicillium和曲霉菌Aspergillus产生的有毒次级代谢产物,常见于发霉或发酵的农产品中,其中赭曲霉毒素A(ochratoxin A,OTA)毒性最强且最为普遍。OTA是粮食作物和饲料的重要污染物,在加工、储存或运输过程中均可产生,具有肾毒性和免疫毒性,可通过蓄积作用发挥毒性效应,对人类和动物健康造成严重威胁。本研究通过将OTA单克隆抗体包被于纳米磁珠(magnetic nanoparticles,MNPs)表面,获得具有免疫活性的磁珠抗体复合物(MNPs-Anti OTA),并制备生物素标记的偶联抗原OTA-BSA-Bio,后续采用链酶亲和素标记的纳米金颗粒(Strep-HRP-AuNPs)催化底物进行信号检测,最终建立了OTA高灵敏检测方法(MNPs-bs-AuNPs-ELISA)。在最优条件下,经计算该方法检测下限(IC10)为0.01ng/mL,检测区间(IC20-IC80)为0.02-0.73ng/mL,半数抑制率(IC50)为0.13ng/mL。与OTA类似物OTB、OTC交叉反应性为4.3%和8.1%,对其他常见真菌毒素AFB1、ZEN、FB1、DON、CIT和PAT均无交叉反应。玉米、面粉和大豆样本中的加标回收率可达85.6%-115.7%,对天然样本中OTA含量的检测结果表明,该方法与LC-MS/MS相关性良好。本研究建立的MNPs-bs-AuNPs-ELISA可满足谷物及饲料样本中OTA的快速、高灵敏度定量检测,成本较低,具有很好的应用前景。     

双重响应二硫化钼纳米载药体系的制备及其性能研究

摘要 目的：制备肿瘤微环境响应释放的靶向二硫化钼纳米载药体系,并评价其载药量和释药性能。方法：以水热法合成的MoS₂纳米片为基底,利用MoS₂纳米片上的S空缺位点连接硫辛酸聚乙二醇羧酸,然后通过酰胺反应连接精氨酸-甘氨酸-天冬氨酸（RGD）靶向分子,再连接上交联剂3-(2-吡啶二硫代)丙酸N-琥珀酰亚胺酯（SPDP）,得到药物载体MoS2-PEG-RGD-SPDP（MPRS）,MPRS进一步与巯基化的阿霉素（DOX）反应,形成MPRS-DOX纳米载药体系。通过透射电子显微镜（TEM）,X-射线光电子能谱仪（XPS）以及纳米粒度电位仪对合成的材料进行表征;利用紫外可见分光光度计测试MPRS的载药性能,采用荧光分光光度计考察MPRS-DOX的释药性能。结果：成功合成MPRS-DOX纳米载药体系,其粒径大小在200 nm左右,Zeta电位为+28.2 mV;其载药效率为86.8%,载药量为53.5%。体外释药实验表明,在10 mM 谷胱甘肽（GSH）和pH=5.5的条件下DOX释放量最多。结论：成功制备了粒径合适的MPRS-DOX纳米载药体系,MPRS-DOX具有GSH和pH双重响应性,可实现预期的模拟肿瘤微环境内控制释放药物。这种GSH和pH双重响应的纳米载药体系为新一代刺激响应型纳米载药系统的构建提供了新的思路。     

载氢-纳米氧化铈微泡对小鼠造血系统抗辐射作用的分析

为探讨载氢-纳米氧化铈微泡对小鼠辐射损伤的防护作用。本研究检测载氢-纳米氧化铈微泡的表征,并将60只BALB/c小鼠随机分为正常对照组、照射对照组、载氢-纳米氧化铈微泡组。小鼠经6Gy x射线一次性全身照射(剂量率2 Gy/min)。于照射后3 d和8 d处死小鼠,检测其外周血细胞数、脾脏和胸腺指数、骨髓和脾脏组织病理学变化。结果显示,照射后3 d和8 d,与正常对照组相比,载氢-纳米氧化铈微泡组和照射对照组的白细胞均明显下降,相比照射对照组,载氢-纳米氧化铈微泡组有改善(p<0.05或p<0.01);而载氢-纳米氧化铈微泡组和照射对照组的红细胞数和血红蛋白均略有下降,但差异无统计学意义。与正常对照组相比,微泡组的胸腺指数、脾脏指数均有下降,和照射对照组相比,载氢-纳米氧化铈微泡组的胸腺指数明显改善(p<0.05或p<0.01)。照射后3 d,与正常对照组相比,照射对照组的骨髓细胞较少,存在细胞碎片,载氢-纳米氧化铈微泡组骨髓细胞数量略有减少,存在细胞核松散现象。而照射后8 d,与正常对照组相比,照射对照组的骨髓细胞几乎找不到,载氢-纳米氧化铈微泡组骨髓细胞有一定数量,存在细胞凋亡现象。本研究表明,载氢-纳米氧化铈微泡通过保护造血组织、改善造血功能,对机体起到一定的辐射防护作用。     

纳米材料的应用

陶瓷领域 随着纳米技术的广泛应用．纳米陶瓷随之产生，希望以此来克服陶瓷材料的脆性．使陶瓷具有像金属一样的柔韧性和可加工性。许多专家认为．如能解决单相纳米陶瓷的烧结过程中抑制晶粒长大的技术问题．则它将具有高硬度、高韧性、低温超塑性、易加工等优点。     

聚苹果酸合成新方法及其聚苹果酸苄基酯用作药物载体的研究

目的:优化β-聚苹果酸(PMLA)的合成路线,制备部分氢化的聚苹果酸苄基酯(PMLABz),为构建载药纳米胶束提供两亲性聚合物载体。方法:分别以L-天冬氨酸和L-苹果酸为原料,合成单体β-苄氧羰基-β-丙内酯,再通过阴离子开环聚合制备PMLABz,最终氢化制备PMLA。X射线衍射仪、差示扫描量热仪等对材料的性质进行表征,L929成纤维细胞测定聚合物的细胞毒性,透析法制备部分氢化的聚苹果酸苄基酯空白胶束。结果:通过优化反应条件,以L-苹果酸为原料合成关键中间体β-苄氧羰基-β-丙内酯的终产率为31.5%,对比文献报道的L-天冬氨酸合成路线,产率提高近7倍。X-RD结果表明以L-苹果酸为原料制备的PMLABz有明显的衍射峰,结晶度高,熔点随之升高,MTT实验证实PMLABz无毒性。部分氢化的PMLABz可在水中自组装成一定粒径的胶束,氢化77%的PMLABz可得到粒径均匀、形态良好的纳米胶束。结论:分别以L-天冬氨酸和L-苹果酸为原料合成聚苹果酸,优化合成路线,提高终产率,得到了新晶型PMLABz,并通过部分氢化PMLABz制备两亲性聚合物进而得到纳米胶束,为后期纳米释药体系研究提供优良载体。