载基因壳聚糖纳米粒的制作优化和表征

Objective To improve the preparation method of chitosan nanoparticle for gene probe.Methods The water soluble phosphonic chitosan (pCS) was synthesized, then mixed with gene probe of alpha fetoprotein with different molar concentrations to synthesize nanoparticles. The size and zeta potential of the nanoparticles were determined. The pH in gene solution was modulated and the rate of envelopment of pCS for the gene was examined. Fluorescence intensity of nanoparticles was analyzed by laser Raman spectroscopy. Results The modified method of nanoparticles was simpler, and the size of nanoparticle synthesized by modified method was (144.6±6.8) nm, comparable to the size as synthesized by conventional The size, zeta potential and rate of chitosan combined gene of nanoparticle produced by modified method were ( 102.6± 12.0) nm, ( 1.45 ± 1.75 ) mV, and (87.6 ± 3.5 )% respectively. The Raman spectra showed that the pCS could combine and envelop the gene probe. Conclusion The modified method for synthesizing chitosan nanoparticle is simple and feasible and pCS can envelop the gene probe.     

载基因壳聚糖纳米粒的研究

RNA干扰技术已被广泛应用于心血管领域,壳聚糖纳米粒以其良好的生物特性而作为基因递送载体成为现在研究的热点.就BNA干扰技术与纳米技术在心血管领域的应用及目前常采用的制备壳聚糖纳米粒的方法、影响质粒与壳聚糖纳米粒结合效率的因素、质粒壳聚糖复合物纳米粒转染的影响因素及体外释药行为作一简单的回顾.     

壳聚糖载基因纳米粒子荧光标记的优化研究

目的研究荧光素异硫氰酸酯（FITC）与壳聚糖反应的主要影响因素，观察荧光标记对纳米粒子表征和转染效率的影响，以期建立一种快速、稳定并且适宜壳聚糖纳米载体示踪的荧光标记方法。方法FITC与壳聚糖在不同反应物比例、溶液pH及温度条件下反应，纯化并收获产物，计算其标记效率。采用复凝聚法制备荧光标记的壳聚糖载基因纳米粒子，并检测其表征及对Hela细胞转染效率。结果在该实验中，标记效率随着pH增大而增加，弱碱性（pH 7．5）时最佳；随着反应温度的升高，标记效率也随之上升；标记效率还随FITC添加的比例增大而升高。壳聚糖纳米粒子表征和转染效率实验显示最佳的壳聚糖标记条件是反应物壳聚糖与FITC的添加比例为25：1，在pH7．5、室温25℃条件下反应4h。结论优化的壳聚糖荧光标记方案的标记率比以前文献报道的方法高近3倍，用标记的壳聚糖制备的基因纳米粒子粒径及细胞转染效率与未标记壳聚糖制备的纳米粒子相近，可以达到较好的示踪效果。     

壳聚糖载基因纳米粒子的研究

以壳聚糖为基质研究载基因纳米粒子的制备及其对血管平滑肌细胞的转染效率。制备载绿色荧光蛋白(Enhanced green fluorescen t prote in,EGFP)和组织因子途径抑制因子(T issue factor pathw ay inh ib itor,TFP I)质粒DNA的壳聚糖纳米粒子,透射电镜观察两种纳米粒子皆呈球形,光子相关色谱仪(PCS)测定显示纳米粒子的平均粒径为149 nm,粒径分布在80~250 nm之间;载基因纳米粒子的DNA包埋效率和DNA含量分别为96%±1.38%和37%±3.0%。载基因壳聚糖纳米粒子可以有效地保护DNA,防止核酸酶对其的降解作用。血管平滑肌细胞转染实验表明,纳米粒子对细胞基本无毒性,其转染效率与阳离子脂质体转染试剂L ipofectAM INETM相近。     

载基因 PGenesil-TGF-β1壳聚糖纳米粒的制备和性能研究

制备负载重组质粒 PGenesil-TGF-β1的壳聚糖纳米粒,并研究其结构特征和性能特点。采用复凝聚法制备壳聚糖-PGenesil-TGF-β1（报告基因）纳米微粒体,通过投射电镜测定其形态、粒径;采用全光谱分光光度计测定该复合物的包封率;凝胶电泳阻滞实验分析纳米粒载体与质粒的结合能力;DNase I 消化实验观察壳聚糖纳米粒保护质粒抵抗核酸酶的能力。制备的壳聚糖-PGenesil -TGF -β1纳米粒均呈球形,微粒直径在100～200 nm 之间,平均约（127．37±19．75）nm;其包封率为（94．38±0．45）％;凝胶电泳阻滞实验结果表明壳聚糖纳米粒能通过静电作用有效结合质粒,将其包裹在内;DNase I 消化实验显示壳聚糖纳米粒能有效地保护质粒免受核酸酶的降解。用复凝聚法成功制得壳聚糖-PGenesil -TGF -β1纳米粒,为后续研究基因药物奠定了实验基础。     

RGD肽表面修饰壳聚糖载基因纳米粒子的体外实验研究

目的将Arg—Gly—Asp（RGD）肽偶联到壳聚糖（CH）材料表面,并制备成包载质粒DNA的纳米粒子,以未偶连RGD的壳聚糖载质粒DNA作为对照,进行体外内皮细胞转染,观察其是否能提高对内皮细胞的转染效率。方法以1-乙基-3-（3-二甲基氨基丙基）碳化二亚胺盐酸盐（EDC）和N-羟基丁二酰亚胺（NHS）为偶联剂,通过酰胺键将RGD肽偶联到壳聚糖表面,对其进行表征,并以未偶连RGD的壳聚糖作为对照,制备载pEGFP-C1质粒DNA纳米粒子,比较2者对Hy926细胞的转染效率。结果壳聚糖-RGD（CH-RGD）载基因纳米粒子转染Hy926细胞的效率明显高于未偶连RGD的壳聚糖载基因纳米粒子（35．7％VS14．3％．P〈0．001）。结论RGD肽表面修饰壳聚糖载基因纳米粒子可用于体外细胞转染,其对细胞的转染效率明显优于未偶连RGD的壳聚糖。     

RGD肽表面修饰壳聚糖载基因纳米粒子的体外实验研究

目的 将Arg-Gly-Asp(RGD)肽偶联到壳聚糖(cH)材料表面,并制备成包载质粒DNA的纳米粒子,以未偶连RGD的壳聚糖载质粒DNA作为对照,进行体外内皮细胞转染,观察其是否能提高对内皮细胞的转染效率.方法 以1-乙基-3-(3-二甲基氨基丙基)碳化二亚胺盐酸盐(EDC)和N-羟基丁二酰亚胺(NHS)为偶联剂,通过酰胺键将RGD肽偶联到壳聚糖表面,对其进行表征,并以未偶连RGD的壳聚糖作为对照,制备载pEGFP-C1质粒DNA纳米粒子,比较2者对Hy926细胞的转染效率.结果 壳聚糖-RGD(CH-RGD)载基因纳米粒子转染Hy926细胞的效率明显高于未偶连RGD的壳聚糖载基因纳米粒子(35.7%vs 14.3%,P<0.001).结论 RGD肽表面修饰壳聚糖载基因纳米粒子可用于体外细胞转染,其对细胞的转染效率明显优于未偶连RGD的壳聚糖.     

RGD肽表面修饰壳聚糖载基因纳米粒子的体外实验研究

目的 将Arg-Gly-Asp(RGD)肽偶联到壳聚糖(cH)材料表面,并制备成包载质粒DNA的纳米粒子,以未偶连RGD的壳聚糖载质粒DNA作为对照,进行体外内皮细胞转染,观察其是否能提高对内皮细胞的转染效率.方法 以1-乙基-3-(3-二甲基氨基丙基)碳化二亚胺盐酸盐(EDC)和N-羟基丁二酰亚胺(NHS)为偶联剂,通过酰胺键将RGD肽偶联到壳聚糖表面,对其进行表征,并以未偶连RGD的壳聚糖作为对照,制备载pEGFP-C1质粒DNA纳米粒子,比较2者对Hy926细胞的转染效率.结果 壳聚糖-RGD(CH-RGD)载基因纳米粒子转染Hy926细胞的效率明显高于未偶连RGD的壳聚糖载基因纳米粒子(35.7%vs 14.3%,P<0.001).结论 RGD肽表面修饰壳聚糖载基因纳米粒子可用于体外细胞转染,其对细胞的转染效率明显优于未偶连RGD的壳聚糖.     

RGD肽表面修饰壳聚糖载基因纳米粒子的体外实验研究

目的 将Arg-Gly-Asp(RGD)肽偶联到壳聚糖(cH)材料表面,并制备成包载质粒DNA的纳米粒子,以未偶连RGD的壳聚糖载质粒DNA作为对照,进行体外内皮细胞转染,观察其是否能提高对内皮细胞的转染效率.方法 以1-乙基-3-(3-二甲基氨基丙基)碳化二亚胺盐酸盐(EDC)和N-羟基丁二酰亚胺(NHS)为偶联剂,通过酰胺键将RGD肽偶联到壳聚糖表面,对其进行表征,并以未偶连RGD的壳聚糖作为对照,制备载pEGFP-C1质粒DNA纳米粒子,比较2者对Hy926细胞的转染效率.结果 壳聚糖-RGD(CH-RGD)载基因纳米粒子转染Hy926细胞的效率明显高于未偶连RGD的壳聚糖载基因纳米粒子(35.7%vs 14.3%,P<0.001).结论 RGD肽表面修饰壳聚糖载基因纳米粒子可用于体外细胞转染,其对细胞的转染效率明显优于未偶连RGD的壳聚糖.     

RGD肽表面修饰壳聚糖载基因纳米粒子的体外实验研究

目的 将Arg-Gly-Asp(RGD)肽偶联到壳聚糖(cH)材料表面,并制备成包载质粒DNA的纳米粒子,以未偶连RGD的壳聚糖载质粒DNA作为对照,进行体外内皮细胞转染,观察其是否能提高对内皮细胞的转染效率.方法 以1-乙基-3-(3-二甲基氨基丙基)碳化二亚胺盐酸盐(EDC)和N-羟基丁二酰亚胺(NHS)为偶联剂,通过酰胺键将RGD肽偶联到壳聚糖表面,对其进行表征,并以未偶连RGD的壳聚糖作为对照,制备载pEGFP-C1质粒DNA纳米粒子,比较2者对Hy926细胞的转染效率.结果 壳聚糖-RGD(CH-RGD)载基因纳米粒子转染Hy926细胞的效率明显高于未偶连RGD的壳聚糖载基因纳米粒子(35.7%vs 14.3%,P<0.001).结论 RGD肽表面修饰壳聚糖载基因纳米粒子可用于体外细胞转染,其对细胞的转染效率明显优于未偶连RGD的壳聚糖.     

PEG化壳聚糖质粒纳米粒的制备及其转染的研究

目的制备壳聚糖纳米粒并构建聚乙二醇（PEG）化壳聚糖质粒纳米粒,研究其对大鼠主动脉内皮细胞的转染能力及细胞毒性。方法采用离子交联法制备壳聚糖纳米粒,应用喷金扫描电子显微镜检测壳聚糖纳米粒粒径的分布与形态;通过静电吸附作用连接上pGenesil-1质粒（报告基因）;对壳聚糖质粒纳米粒进行PEG化的修饰;应用PEG化壳聚糖质粒纳米粒转染大鼠主动脉内皮细胞;采用噻唑蓝（MTT）法测定壳聚糖纳米粒对细胞的毒性作用。结果喷金扫描电镜检测显示壳聚糖纳米粒呈均匀分散的球形颗粒,平均直径为5nm;PEG化壳聚糖质粒纳米粒能转染大鼠主动脉内皮细胞;MTT结果显示壳聚糖纳米粒对细胞无毒性作用;壳聚糖质粒纳米粒对内皮细胞的转染效率为26％,PEG修饰壳聚糖质粒纳米粒转染细胞,转染率为63．4％。结论对壳聚糖质粒纳米粒进行化学修饰不仅能提高其转染效率,且对细胞无毒性作用。     

精氨酸修饰壳聚糖基因纳米粒子对血液补体活性和溶血作用的影响

目的 考察精氨酸修饰壳聚糖基因纳米粒子（ACGN）对血液补体活性和溶血的影响.方法 将精氨酸接枝到壳聚糖上制备精氨酸修饰的壳聚糖,用共沉降的方法制备精氨酸修饰壳聚糖基因纳米粒子,用光子相关光谱检测精氨酸修饰壳聚糖基因纳米粒子的粒径,用凝胶电泳阻滞实验对精氨酸修饰壳聚糖与DNA的相互作用进行研究,并考察壳聚糖基因纳米粒子（CGN）和ACGN在体内外对血液补体活性和溶血作用的影响.结果 精氨酸修饰壳聚糖在电荷比为2∶1时能有效地完全包覆DNA,并形成粒径大约为120～180nm的纳米粒子,ACGN和CGN在体内外对红细胞没有明显的破坏作用,在体外对补体系统均没有明显的影响作用,但在体内引起补体的轻微升高.结论 ACGN在体内外没有引起明显的补体激活和溶血作用,有望成为一种新型的、安全的非病毒基因载体.     

精氨酸修饰壳聚糖基因纳米粒子对血小板GMP-140表达的影响

目的 考察精氨酸修饰壳聚糖基因纳米粒子（ACGN）对血小板GMP-140表达的影响.方法 制备精氨酸修饰的壳聚精（ACS）并朋红外光谱对其进行表征;用共沉降的方法制备精氨酸修饰壳聚糖基因纳米粒子,用凝胶电泳阻滞实验对精氨酸修饰壳聚精与DNA的相互作用进行研究;用酶联免疫双抗夹心法测定血小板α颗粒膜蛋白-140（GMP-140）表达来考察精氨酸修饰壳聚糖基因纳米粒子对血小板激活的影响.结果 红外光谱结果显示精氨酸成功地接枝到壳聚糖上,在正负电荷比≥2：1时,ACS能完全阻滞DNA的迁移,表明所有的DNA均已被ACS完全包覆.壳聚糖基因纳米粒子（CGN）和ACGN在体外均不引起血小板的激活,但在体内则都引起轻微血小板激活.结论 精氨酸修饰壳聚糖纳米粒子对血小板GMP-140的表达没有引起明显的变化,有望成为一种新型的、安全的非病毒基因载体.     

载表柔比星的壳聚糖纳米粒的制备及其特性研究

目的 制备经聚乙二醇修饰的壳聚糖纳米粒(PEG/CS NP),并负载表柔比星(EPI),研究载表柔比星的壳聚糖纳米粒(PEG/CS-EPI NP)体外释药性能.方法 应用阴离子凝聚法制备PEG/CS-EPI NP,透射电镜观察纳米粒的形态特征,激光粒度分析仪测定粒径大小,紫外分光光度法测定纳米粒的载EPI量,动态透析法考察载EPI纳米粒的体外释放特性.结果 当壳聚糖与三聚磷酸钠质量比为6∶1,壳聚糖与EPI质量比为8∶1时,制备的PEG/CS-EPI NP呈圆形或椭圆形,分散性良好,平均粒径(322.1±14.4)nm,载EPI量为(13.9±1.1)%,包封率(74.2±1.8)%,72 h累积释药率达(82.0±2.1)%.结论 采用阴离子凝聚法制备的PEG/CS-EPI NP形状规则、粒度分布均匀,具有较高包封率和较好缓释性能.     

抗凝血纳米壳聚糖微球的合成、表征及生物安全性评价

 背景：有研究显示,壳聚糖等天然多糖经磺化改性后具有类似肝素的抗凝功能,因磺酸化后的壳聚糖其形成的磺酸根基团与肝素的活性基团相似,具有良好的抗凝血性。 目的：制备具有抗凝血功能的纳米壳聚糖微球,检测其形态结构、理化性能及生物安全性。 方法：利用乳相法合成纳米壳聚糖微球,通过磺化反应合成磺酸化壳聚糖微球,通过透射电镜描述其形态特征,红外光谱观察其特异基团峰值变化。①凝血实验：分别将肝素、纳米壳聚糖微球及10,30,50 mg磺酸化壳聚糖微球加入SD大鼠血中,检测凝血指标。②溶血实验：分别将去离子水、生理盐水及10,30,50 g/L磺酸化壳聚糖微球浸提液加入兔2%红细胞悬液中,检测溶血率。③细胞毒性实验：分别采用含体积分数10%胎牛血清的DMEM培养基及10,30,50 g/L磺酸化壳聚糖微球的浸提液培养人脐静脉血管内皮细胞,72 h后检测细胞相对增殖率及毒性分级。 结果与结论：扫描电镜显示磺酸化壳聚糖微球具有良好的形态结构,粒径大小50 nm,红外图谱提示存在磺化取代。体外凝血实验表明磺酸化壳聚糖微球具有显著抗凝血作用,抗凝血效果呈剂量效应关系。磺酸化壳聚糖微球符合国标关于溶血率小于5%的安全标准,无致溶血性。细胞毒性实验表明磺酸化壳聚糖微球浸提液无明显细胞毒性,其生物安全性符合国家标准。 中国组织工程研究杂志出版内容重点：生物材料;骨生物材料; 口腔生物材料; 纳米材料; 缓释材料; 材料相容性;组织工程     

Quantum-dot-assisted fluorescence resonance energy transfer approach for intracellular trafficking of chitosan/DNA complex

Fluorescence resonance energy transfer (FRET) was employed to monitor the molecular dissociation of a chitosan/DNA complex with different molecular weights of chitosan. Chitosan with different molecular weights was complexed with plasmid DNA and the complex formation was monitored using dynamic light scattering and a gel retardation assay. As the chitosan molecular weight increased, a more condensed complex was prepared at various ratios of chitosan to DNA. Plasmid DNA and chitosan were separately labeled with quantum dots and Texas red, respectively, and the dissociation of the complex was subsequently monitored using confocal microscopy and fluorescence spectroscopy. As the chitosan molecular weight in the chitosan/DNA complex increased, the Texas red-labeled chitosan gradually lost FRET-induced fluorescence light when HEK293 cells incubated with chitosan/DNA complex were examined with confocal microscopy. This suggests that the dissociation of the chitosan/DNA complex was more significant in the high molecular weight chitosan/DNA complex. Fluorescence spectroscopy also monitored the molecular dissociation of the chitosan/DNA complex at pH 7.4 and pH 5.0 and confirmed that the dissociation occurred in acidic environments. This finding suggests that the high molecular weight chitosan/DNA complex could easily be dissociated in lysosomes compared to a low molecular weight complex. Furthermore, the high molecular weight chitosan/DNA complex showed superior transfection efficiency in relation to the low molecular weight complex. Therefore, it could be concluded that the dissociation of the chitosan/DNA complex is a critical event in obtaining the high transfection efficiency of the gene carrier/DNA complex.     

树状大分子修饰纳米金颗粒作为CT分子探针的可行性初步研究

目的 研究树状大分子修饰纳米金颗粒作为CT分子探针的可行性.方法 将第5代聚酰胺胺树状大分子修饰的纳米金颗粒(Au DENPs)配制成15种浓度(0.001～0.1 mol/L)的悬液为实验组,相同浓度的非离子型碘造影剂(Omnipaque)为对照组,离体CT扫描比较相同浓度Au DENPs与Omnipaque的CT值差异.根据离体实验结果将6种浓度(0.006～0.02 mol/L)的Au DENPs 10 μl注射至BALB/C小鼠背部皮下行microCT扫描,观察其显影效果.结果 (1)离体实验发现当浓度≤0.01mol/L时,Au DENPs的CT值略低于相同浓度的非离子碘造影剂;当浓度>O.02mol/L时,Au DENPs的CT值高于相同浓度的非离子碘造影剂.(2)动物体内显像实验证实,当浓度≥0.009 mol/L时,经mieroCT成像可以清晰的显示注入小鼠皮下软组织的Au DENPs,而浓度≤0.008 mol/L时,注入小鼠体内的Au DENPs未被检出.结论 Au DENPs具有比现有CT造影剂更优秀的固有显影特性,具备成为CT分子探针的首要条件.