纳米金-聚乙烯亚胺基因载体的制备

目的:基因方法治疗癌症近年来取得了很大的突破,因此基因载体的构建显得尤为重要.其中纳米基因载体合成简单,成本低廉,并能够包裹、浓缩、保护核苷酸使其免受核酸酶降解,因此纳米材料广泛地应用于基因输送.我们拟开展聚乙烯亚胺-纳米金基因载体的制备及其表征.方法:采用层层包裹技术制备基因载体,首先通过柠檬酸钠还原法制备纳米金颗粒后,应用11-巯基十一烷酸对金颗粒进行修饰,使其表面带有羧基,然后进一步将带有氨基的低分子量聚乙烯亚胺与羧基进行连接.应用动态光散射(DLS),紫外可见光谱(UV)和透射电子显微镜(TEM)对构建的纳米基因载体进行表征.结果:成功制备了聚乙烯亚胺-纳米金基因载体,检测表明每一步制备出的产物纳米尺寸在20-30nm之间,液体均匀稳定,分散系数(PDI)在0.2以下,Zeta电位测定表明,每步的产物电荷变化与外层包裹的反应物有关.尽管金颗粒外层包裹聚乙烯亚胺,但是总体上纳米载体尺寸没有发生太大的变化,TEM检测表明每一步形成了均匀的、单分散的、球状的纳米颗粒.结论:我们通过层层包裹技术成功制备了聚乙烯亚胺-纳米金基因载体,在进一步开展的生物活性的检测中,希望通过纳米载体的携带作用,将基因转染进靶细胞,从而检测相关基因对靶细胞的沉默作用,提高基因药物的应用,为开发新型基因药物提供基础.     

非病毒型载体介导基因转染

基因载体是制约基因转移技术发展的关键。近年来,非病毒载体由于其安全、低毒、低免疫原性等特点而备受青睐。文章以脂质体和聚乙烯亚胺为代表,介绍了非病毒载体的性质、介导转染的机制。随着人们对细胞转染机制了解的深入以及生物材料科学的迅速发展,非病毒型载体将有望实现高效、低毒、靶向特异等特点,从而成为基因治疗中的理想载体。     

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。     

壳聚糖纳米粒介导基因转染的影响因素及改性修饰

壳聚糖带正电荷,可与带负电荷的DNA结合形成纳米级的多聚复合物(纳米粒)。作为一种基因载体,壳聚糖对DNA具有很好的结合和保护作用,对生物体无毒、相容性好,被广泛应用于基因转染及基因预防和治疗中。壳聚糖的主要缺点是转染效率较低,但对其进行改性或修饰后,有可能提高其转染效率。     

新型阳离子基因传递载体PEI-PBLG的细胞转染研究

对新型阳离子聚合物PEI(10kD)-PBLG进行研究,重点考察其基因转染效率与细胞毒性,探讨其作为基因载体的可能性。通过粒径分析及扫描电镜(SEM)观察PEI(10kD)-PBLG与质粒pEGFP自组装形成的颗粒形态及粒径,预测其进入细胞的可能性。使用MTT比色法分析PEI(10kD)-PBLG、PEI(25kD)-PBLG、PEI(10kD)和PEI(25kD)的细胞毒性差异。选用表达增强型绿色荧光蛋白的质粒pEGFP作为报告基因模型,将其与PEI(10kD)-PBLG自组装后,分别转染真核细胞株Hela、COS-7、Vero-E6和ECV304,应用流式细胞术检测细胞转染效率,并比较了血清、缓冲液、细胞谱等多种因素对基因转染效率的影响。PEI(10kD)-PBLG可包裹质粒形成粒径100~120nm的纳米复合物,适合介导质粒进入细胞。该纳米粒复合物对转染缓冲液的敏感度较低,并能够在10%血清存在的条件下,转染全部实验用细胞株,尤其对Hela的转染效率最高,其次是COS-7、Vero-E6和ECV304;其中PEI-PBLG(10kD)/pEGFP复合物转染Hela细胞的比率为45.02%,高于PEI(10kD)/pEGFP的29.16%;PEI(10kD)-PBLG的细胞毒性作用显著低于PEI(25kD)、PEI(10kD)和PEI(25kD)-PBLG。新型阳离子多聚物PEI(10kD)-PBLG在提高PEI介导的基因转染效率的同时降低了其细胞毒性,提高了生物相容性,有望成为基因转移的有效载体。     

纳米载体介导的植物遗传转化研究现状和前景

高效遗传转化技术是植物重要性状功能基因鉴定的前提和转基因育种的基础.随着纳米生物技术的发展,以纳米载体介导的植物转基因技术已显示出巨大的应用潜力.综述了国内外应用于植物纳米载体的类型、与外源基因的结合方式以及传输细胞的原理,重点阐述了影响纳米基因载体性能与转化效率的重要因素,以及纳米载体介导外源基因转化植物细胞的方法,...     

壳聚糖纳米基因载体介导IL-10和HGF基因重组体在大鼠活体肝移植中的研究

目的：研究hIL-10和HGF重组体对大鼠活体肝移植术后急性排斥反应的抑制作用。方法：以DA大鼠（RT1a）为供体．Lewis大鼠（RT11）为受体建立异种肝移植鼠模型,实验组于移植后1天及7天,腹腔内注射T—HGF和T-hIL-10重组体（100μg／ml）100μl,对照组注射等量生理盐水。移植后1,7,10,20天取大鼠尾静脉血,ELISA法测定血清HGF、IL-10水平,RT-PCR测定肝细胞HGF、IL-10m RNA的表达水平,常规肝功能测定,活体肝移植动物生存期观测。结果：实验组鼠肝细胞有HGF和IL-10 mRNA表达,对照组肝细胞未见表达。对照组大鼠HGF和IL-10水平一直维持在较低水平,实验组大鼠HGF和IL-10水平明显高于对照组（P〈0．05）。注射重组体的实验组平均生存时间为（19±0．9）天,20天时存活只数为6只,存活率75％;对照组平均生存时间为（8．6±0．5）天,20天时存活只数为2只,存活率75％（P〈0．05）。对照组未注射重组体,ALT和AST值持续升高,注射重组体后ALT和AST值亦有升高,但明显低于对照组（p〈0．05）。结论：活体肝移植大鼠导入IL—10和HGF基因重组体后可抑制移植术后急性排斥反应．     

磷酸钙纳米介导自杀基因载体的构建及其应用研究

构建由CEA启动子、CMV增强子驱动的融合自杀基因PCDNA3.1(-)CVyCDglyTK表达载体和分别由CEA启动子和巨细胞病毒(CMV)增强子驱动的融合自杀基因PCDNA3.1(-)CEAyCDglyTK、PCDNA3.1(-)CMVyCDglyTK表达栽体.以磷酸钙纳米为载体分别转染CEA阳性的人结肠癌细胞株LOVO细胞和CEA阴性的HeLa细胞,Lovo细胞在感染以上3种质粒表达栽体后均有yCDglyTK mRNA表达,且对5-FC的敏感性明显增强:HeLa细胞在纳米PCDNA3.1(-)CMVyCDglyTK复合物感染后有yCDglyTK mRNA表达,对5-FC的敏感性增强,而在另外两种复合物感染后则没有yCDglyTK mRNA表达,5-Fc对其亦无杀伤作用,结果表明靶向性基因治疗栽体能使融合自杀基因在CEA阳性细胞中专一性表达,达到靶向治疗肿瘤的目的.     

基于纳米基因载体的动植物遗传转化研究进展

转基因技术在动植物优良新品种的培育中发挥着重要作用,而随着纳米生物技术的发展,基于纳米材料构建基因载体的动植物转基因技术,对于发展动植物转基因新方法以及加速转基因种质材料的大规模制备、优良新品种的培育进程具有更为重要的意义。综述了纳米基因载体的种类与性质,并结合动植物遗传育种的研究进展,分析了纳米基因载体相比于其他载体的特点及优势,同时,重点阐述了基于纳米基因载体的基因转染技术的基本原理和操作过程,及其在动植物遗传转化中的应用,以期为动植物基因工程改造提供新思路。     

纳米基因载体在生物医学中的研究进展

纳米生物技术是21世纪具有开发前景的科技领域,纳米材料的出现为解决基因转移载体提供了新的思路,本文在阐述纳米基因载体的优势、种类及导入体内方法的基础上,综述了纳米基因载体在基因治疗、遗传育种等生物医学上的应用。     

磁性纳米颗粒作为基因转染载体的研究

通过扫描电子显微镜和Zeta电位仪对磁性纳米颗粒的形貌、粒径、表面电位等进行了表征。利用凝胶电泳阻滞试验分析磁性纳米颗粒与DNA的结合情况,研究磁性纳米颗粒对DNA的保护效果,运用MTT和流式细胞术分析磁性纳米颗粒对细胞的毒性。以绿色荧光蛋白基因为报告基因进行293T细胞的转染,研究磁性纳米颗粒与质粒DNA不同比例条件下对293T细胞的转染效率,并与脂质体(Lipofectamine2000)介导的转染进行比较分析。结果表明,磁性纳米颗粒与DNA可以稳定结合,可以保护DNA免受酶的消化作用,当磁性纳米颗粒与DNA比为1 1时,转染效率最高,优于脂质体(Lipotamine2000)介导的转染,且对细胞的毒害作用小于Lipotamine2000。     

葡聚糖磁性纳米颗粒外加磁场对人树突状细胞基因转染效率的研究

目的研究葡聚糖磁性纳米颗粒（the dextran coated magnetic iron oxide nanoparticles,DMN）在外加钕一铁一硼稀土固定磁场的作用下对人树突状细胞转染效率以及安全性的影响。方法先通过磁力计对DMN进行分析;再将修饰有多聚赖氨酸（Poly-L—Lysine,PLL）的DMN携带绿色荧光蛋白pEGFP—Cl质粒报告基因,在钕-铁-硼稀土周定强磁场的作用下,体外转染人树突状细胞,用荧光显微镜直接观察和流式细胞仪检测来评价外加磁场对DMN作为人树突状细胞转染载体效率的影响;在转染后采用MTT比色法测定在磁场干预下的DMN对人树突状细胞增殖和功能的影响以了解其细胞毒性。结果DMN的核心直径〈30nm,具有明硅的超顺磁性,比饱和磁化强度也明显高于相同Fe3O4含量的普通磁块;DMN作为基因载体在外加磁场作用下,转染12h即可将报告基因转染至人树突状细胞内并成功表达,在荧光显微镜下可观察到绿色荧光细胞,24h转染率可达到最高（约为27％）,转染效率较未加磁场组提高了2～4倍。而且转染后的人树突状细胞增殖活性及功能未因DMN外加磁场及其作用时间的长短而受到影响。结论超顺磁性的DMN在外加磁场作用下可以明显、安全、有效地提高对人树突状细胞的转染效率。     

根癌农杆菌介导D32基因

以烟草品种'中烟99'的无菌苗叶片为转化受体材料,通过根癌农杆菌C58C1介导对大豆中克隆的抗逆性基因D32进行转化,获得了抗卡那霉素的再生植株,并对转化植株进行了PCR检测.结果表明,烟草叶片分化和再生的卡那霉素选择压力为150 mg/L;外植体预培养对转化率有影响;优化的烟草转化方法是:经预培养2 d的外植体用OD600值为0.7的菌液侵染5 min, 共培养2 d后用无菌水冲洗5～6次,羧苄青霉素(Cb)和头孢霉素(Cef)浓度为400 mg/L的脱菌液浸泡120 min,超净工作台上吹风60 min,于筛选分化培养基生长50 d,可获得26.7%卡那抗性苗.对抗性植株经PCR检测证明,外源D32基因已初步整合到烟草基因组中.     

磁性纳米材料载体固定纤维素酶技术研究进展

生物质原料转化为还原性糖,从而为生物质燃料乙醇的生产提供基础原料。针对现在游离酶生产工艺中的不足,研究者提出了纤维素酶固定化技术,其中以磁性纳米材料作为纤维素酶的固定化载体,不仅可提高纤维素酶的催化性能,增强酶的稳定性,而且以外加磁场代替传统的机械搅拌方式可充分发挥载体材料的磁响应性,从而使制备的固定化酶从反应体系中易于分离,高效且具有重复性。研究者们提出了很多优秀的纤维素酶固定化方案,综述了近年来磁性纳米材料固定纤维素酶的不同方法,并对其做了较为详细的阐述,在此基础上进一步对其优缺点和发展前景进行了讨论。     

PLGA纳米/微球作为核酸载体的研究进展

生物可降解材料[poly(lactide-co-glycolide acid), PLGA]颗粒在持续释放和定位递送各种药剂包括核酸有很大的研究和应用价值。本文综述了PLGA作为核酸载体的制备及其用于基因载体和疫苗佐剂的研究。     

阳离子脂质体Lipofectamine2000对PC12细胞转染效率的研究

通过改变转染试剂及DNA用量和转染时间等影响转染效率的重要因素来实现阳离子脂质体lipofectamineTM2000(lipo2000)对PC12细胞的高效转染.结果表明,lipo2000转染PC12细胞的最佳转染条件:lipo2000用量为5μL,DNA 2μg,转染时间为6 h,这种条件下的PC12细胞转染率高达40%,且未影响细胞的正常分泌,这为应用PC12细胞进行神经生物学研究提供了基础资料.     

半夏凝集素基因(pta)导入水稻及其表达的初步研究

半夏凝集素基因是一种有重要价值的抗虫基因。利用RACE—PCR技术克隆出半夏凝集素(pta)基因,并将它构建到载体pCAMBIA1305中形成双元载体(含pta基因和hpt基因)。利用农杆菌介导法将pta基因转入粳稻品种鄂宜105、中花12和籼稻品种E优532成熟胚诱导的愈伤组织中。通过PCR检测,从117株To代再生植株中筛选出36株(其中鄂宜105、中花12、E优532分别为19株、7株、10株)转基因植株。对这些转基因后代植株进行Southern blot分析和RT—PCR分析表明：pta基因已经整合到受体细胞基因组中,并在转录水平上得到了有效表达。通过对转基因后代的遗传分析,成功地从T1代表现为1：2：1盂德尔分离的分离群体中筛选出7个独立转基因水稻纯系(其中包括4个鄂宜105、1个中花12和2个E优532转基因纯系)。对这7个独立转基因水稻E代纯系进行褐飞虱生物抗性鉴定和田间隔离喂养实验,结果显示,这些转基因纯系对褐飞虱的存活率和发育进度均有显著的抑制作用。同时,实验结果还表明2～5mg/L的2,4—D是愈伤组织诱导和生长的必需条件,而且受体的基因型对愈伤组织诱导率和转化频率均有显著影响,在同等条件下,粳稻品种的愈伤组织诱导率和转化频率均高于籼稻种。     

Saprozoic Nematodes as Carriers and Disseminators of Plant Pathogenic Bacteria

The plant pathogenic bacteria Agrobacterium tumefaciens (Smith and Townsend) Conn. (strain 5-14 Deep), Erwinia amylovora (Burill) Winslow et al., E. carotovora (Jones) Holland and Pseudornonas phaseolicola (Burk.) Dows. (ICPB-PM3) and the red-pigmented non-pathogen Serratia marcescens Bizio were hosts for the saprozoic nematode Pristionchus Iheritieri (Maupas, 1919) Paramonov. Viable bacteria survived passage through the nematode and produced typical colonies on nutrient agar plates. Female nematodes ingested more bacterial cells and retained them longer than did males. It was hypothesized saprozoic nematodes may disseminate pathogenic bacteria to new infection courts.