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.  

硅纳米颗粒作为基因转染载体的研究

通过不同浓度的NaCl、NaI修饰硅纳米颗粒，用琼脂糖凝胶电泳分析硅纳米颗粒与DNA结合力及对DNA的保护作用，同时用绿色荧光蛋白基因作报告基因，以硅纳米颗粒作为基因转染的载体，转染HT1080细胞。经电镜观察证实硅纳米颗粒进入细胞内；硅纳米颗粒与DNA结合后，能对DNA起保护作用；并且硅颗粒作为基因转染的载体，将绿色荧光蛋白基因导入HT1080细胞，用荧光显微镜观察到发绿色荧光的细胞。结果表明，硅纳米颗粒可作为基因转染的载体。  

纳米氧化锌和接种丛枝菌根真菌对大豆生长及营养吸收的影响

纳米氧化锌是应用最广的人工纳米颗粒(nanoparticles, NPs)之一,具有一定生物毒性。丛枝菌根(arbuscular mycorrhizal, AM)真菌能与陆地上80%以上的高等植物形成丛枝菌根共生体,并能改善宿主植物矿质营养,提高其抗逆性。然而纳米ZnO与丛枝菌根的关系尚不清楚。通过温室沙培盆栽试验,研究了施加不同水平纳米ZnO(0、500、1000、2000、3000 mg/kg)和接种AM真菌Acaulospora mellea对大豆生长及营养状况的影响。结果表明,3000 mg/kg的纳米ZnO显著抑制大豆植株生长,表现出植物毒性,在其他水平时没有显著影响。纳米ZnO在施加水平500、1000 mg/kg时没有抑制AM真菌对大豆根系的侵染,但是高施加水平(>2000 mg/kg)时对AM真菌产生毒害,几乎完全抑制大豆根系菌根侵染。接种AM真菌仅在500 mg/kg纳米ZnO时显著促进大豆生长,增加大豆植株对P、K、N的吸收,降低根系Zn含量。纳米ZnO可能会持续释放锌离子,并抑制大豆根系对矿质营养元素的吸收,从而产生生物毒性,而AM真菌与大豆根系的共生可起到有益作用。  

钠米颗粒介导质粒DNA转染体外真核细胞

DNA传递是基因表达与功能研究及其医学应用的重要技术,安全高效的DNA传递一直是研究者期待的目标。利用一种新的阳离子多聚物脱乙酰甲壳胺16介导重组质粒pcDNA3vp1转染COS7细胞,RTPCR可检测到目的基因vp1在mRNA水平的表达,实时定量PCR结果表明其转染效率介于脂质体与磷酸钙法之间,同时还对转染条件进行了探讨。DNA结合分析发现脱乙酰甲壳胺16能够与DNA形成核酸纳米颗粒,提高DNA稳定性,促进真核细胞转染效率的提高。这些结果表明脱乙酰甲壳胺16确能做为一种新型的非病毒纳米DNA传递载体,并将可能在基因表达与功能研究及基因治疗等领域发挥重要作用 。  

纳米二氧化钛对植物有益蜡样芽胞杆菌存活能力的影响

以生物活体为主要成分的植物病害生防制剂在自然环境中的存活能力受各种非生物因素的影响,其中包括环境中的纳米颗粒对微生物的影响。研究发现植物有益蜡样芽胞杆菌(Bacillus cereus 905)受纳米颗粒影响而存活率明显降低。二氧化钛表面产生的.OH和其他活性氧如H2O2、O2-.等都参与了灭菌作用。  

金属型纳米颗粒对植物的生态毒理效应研究进展

纳米技术的高速发展和人工纳米颗粒(NPs)的广泛应用带来的潜在环境风险已经引起国内外的广泛关注.金属型纳米颗粒(MB NPs)具有金属毒性和纳米毒性的双重效应,其生物毒性和生态风险已成为纳米毒理学的研究热点之一.植物作为生态系统中的重要组分,是NPs生物累积并进入食物链的潜在途径.本文论述了MB NPs在植物中的吸收、转运和累积过程,总结了MB NPs对植物的毒性效应及其机制,探讨了MB NPs植物毒性的影响因素,综合评述了近年来关于MB NPs对植物特别是农作物的生态毒理效应的研究进展,同时分析了目前研究中存在的问题,对今后的研究方向进行了展望.  

多光子发光的稀土上转换纳米颗粒在生物光子学中的研究进展

生物医学光子学的发展,总是伴随并促进着光子学新技术的发展。光学生物成像技术在癌症肿瘤诊断上有着巨大应用,尤其是具有优良发光特性的稀土离子掺杂的上转换发光纳米颗粒与光学生物成像技术的结合进一步发展了生物光子学在这一领域的应用。鉴于近几年很多人对上转换发光纳米粒子的大量研究,本文对其进行了系统的阐述,综述了稀土上转换发光纳米粒子的光学特异性、发光原理及其在光学成像中不可替代的优势;描述了上转换纳米粒子的化学组成,介绍了几种基本的合成方法,重点说明了水热合成法和热分解法,并从材料和光学两方面分析了生物应用的效率优化;总结了目前上转换材料在生物光子学中的几大应用,着重介绍了生物传感、细胞成像、动物成像、漫射光层析成像、光动力治疗、多模式成像六个方面的应用。本文在最后也对今后的研究进行了展望。  

巯基化壳聚糖包裹人参纳米颗粒的制备

目的:制备巯基化壳聚糖包裹的且具有良好的荧光敏感性的人参纳米颗粒.方法:采用分子嫁接法和溶剂挥发法,合成巯基化壳聚糖.利用得到的巯基化壳聚糖包裹人参纳米颗粒,制备巯基化壳聚糖人参纳米颗粒.加入对巯基敏感的荧光试剂,利用荧光显微镜对其荧光活性进行检测.结果:巯基化壳聚搪包裹的人参纳米颗粒形状规则,具有核-壳结构,湿态下平均粒径约为300nm;同时在生理pH下具有很强的荧光活性.结论:巯基化壳聚糖包裹的人参纳米颗粒具有良好的缓释作用和荧光敏感性.  

包裹于PLGA微球中用于蛋白控释的多糖纳米颗粒

目的:研究包裹在PLGA微球中的多糖纳米颗粒在保护蛋白稳定性和改善药物体外释放行为方面的作用。方法:将模型药物BSA用低温诱导相分离方法担载于多糖纳米颗粒之中,后将其用水包油包固复乳法包裹于PLGA微球内。应用体积排阻色谱(SEC-HPLC)和红外色谱(FTIR)表征蛋白的稳定性,而且也研究了样品的体外释放行为。结果:这种方法能够很好的保护蛋白的稳定性,保持蛋白结构在制备过程中不会改变,而且改善了体外释放行为,减少了突释。结论:多糖纳米颗粒结合PLGA微球能够提供一种有效的解决蛋白控释的途径。  

Protein A磁性纳米颗粒载体的制备及应用

本研究采用本课题组合成的表面氨基化磁性纳米微球，首先通过化学共价交联制备了葡萄球菌Protein A磁性纳米微球载体（SPA-MP），并探讨了载体制备的优化条件。然后根据生物分子特异性亲合作用原理，在外加磁场的定向控制下，通过亲和吸附、清洗和解吸附等操作，探讨了SPA-MP载体在抗体分离纯化领域的应用可行性。载体制备优化实验结果显示，通过改变蛋白质浓度、交联剂浓度和交联剂活化时间可以制备不同表面密度的SPA-MP载体。300 μg SPA,2.5% (V/V)戊二醛浓度和3小时的活化时间可以获取表面密度高达35 mg SPA/g磁性纳米微球的载体。此外，应用结果显示每克SPA-MP磁性微球载体可以结合高达14 mg 的CD25抗体，同时可有效地分离纯化人抗血清样品中的IgG抗体。