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基因治疗对于根治遗传性疾病和癌症等有很好的前景,但目前主要技术难点在于基因的传递系统。聚阳离子是一种重要的基因载体,它必须多功能化并且低毒可降解。如何设计多功能结构的简单引入和简单组合,研究和发展新的高分子基因载体系统实现多功能化(高的转染效率,低的毒性,靶向性等)的目的,具有重要的学术创新意义和实际应用价值。本项目通过分子设计合成了三类β-环糊精改性聚合物作为主体模块;合成了二类含金刚烷端基的低分子量聚阳离子,含有双硫键和多个端基偶氮苯的阳离子支化聚合物及含有罗丹明荧光基团的偶氮苯支化聚阳离子,和三类系列含金刚烷端基和功能靶向基团的聚乙二醇PEG作为客体聚合物。通过金刚烷或者偶氮苯与环糊精之间的主客体相互作用,利用简单的物理混合进行PEG化和靶向多功能化,在水溶液中自组装一系列多功能化基因载体系统。研究了其主客体超分子自组装的过程、解组装、稳定性及其调控规律。探索了这些多功能化聚合物超分子自组装体系复合核酸(DNA和siRNA)纳米颗粒的稳定性和在细胞内还原条件下的释放特性,及其对多种细胞系的转染效率和毒性。通过多种功能化的高分子模块单元的简单组合优化,得出了在支化阳离子聚合物中引入双硫键,增加其支化度,引入环糊精聚合物和使用紫外光辐照均能提高该光/还原双重敏感主客体超分子自组装体系基因载体的细胞内吞和转染效率的结果,及延长复合物与细胞的孵育时间可提高PEG化的基因传递系统的转染效率。以斑马鱼为模型,初步探索了这些基因纳米载体粒子的体内毒性明显低于对照物25-kDa 聚乙烯亚胺PEI。相对于PEI,本项目制得了多种具有高转染效率和低毒性的聚合物超分子自组装基因载体材料,为进一步研发临床可应用的高分子基因载体材料奠定了实验和理论基础。已发表标注SCI论文22篇,其中影响因子大于3的SCI论文19篇,已获3项中国专利授权,3篇文章已在线发表。
基因治疗对于根治遗传性疾病和癌症等有很好的前景,但目前主要技术难点在于基因的传递系统。聚阳离子是一种重要的基因载体,它必须多功能化并且低毒可降解。我们的策略是设计多种功能化的高分子通过主客体自组装,可有效复合基因核酸(DNA或siRNA),该基因复合体系通过靶向作用进入目标细胞后,部分解组装或者快速降解释放基因,减少毒性,提高基因在特定细胞中的表达和治疗效果。申请者已初步合成了倍他环糊精聚合物和含金刚烷端基和双硫键连接的低分子量聚阳离子等功能化聚合物,它们有明显主客体作用,可与DNA复合形成超分子自组装包合物纳米粒子,该复合基因粒子有好的稳定性和还原敏感性。本项目拟制备环糊精改性聚合物系列和含金刚烷端基和双硫键的功能化聚合物和靶向多肽系列的组装模块,并结合基因载体的功能应用研究其程序化组装和解组装规律,在水溶液中通过多功能化组装模块的简单组合优化获得高转染效率和低毒性的基因载体材料。
超吸水聚合物混凝土抗渗性能的研究
利用超吸水聚合体与混凝土结合,采用宏观物理力学和微观测试相结合的研究手段,通过正交试验进行混凝土强度和耐久性能的研究,并与基准混凝土比较。试验结果表明,掺合料超吸水聚合物混凝土28 d以后强度提高较快;超吸水聚合物混凝土抗渗性能较基准混凝土提高83.8%,抗渗效果显著;超吸水聚合物混凝土具有较好的抗冻、抗渗性能,能显著改善混凝土的耐久性。
超吸水聚合物混凝土性能试验研究
超吸水聚合物混凝土具有高吸水性和保湿性,在水资源短缺的干旱地区,对提高混凝土的抗冻性和抗渗透性有很大作用。通过调整高吸水聚合物、粉煤灰、煤矸石等材料的掺量,对混凝土的物理力学性能进行试验,配置出高性能的超吸水聚合物混凝土,并对超吸水聚合物混凝土的抗冻性和抗渗透性进行研究,得出提高其抗冻性能和抗渗透性能的配合比方法,对改善混凝土耐久性有一定的实际意义。
本项目以具有良好抗组织增生功能的血管和非血管介入医用支架涂层材料为背景,采用超分子静电自组装技术和基因技术相结合,构建基因DNA分子和配体增强聚阳离子的层-层交替涂层。通过对配体增强聚阳离子分子结构设计及静电自组装条件的调控,研究基因DNA分子-配体增强聚阳离子层状组装结构对基因传递转染活性的影响,探索制备可直接作用于医用植入体表面贴壁细胞的新型固相高转染性基因涂层材料,为采用基因转染技术根本解决介入支架植入的良性和恶性组织增生寻求切实可行的途径。
批准号 |
50373036 |
项目名称 |
超分子静电自组装制备基因介入支架涂层材料的研究 |
项目类别 |
面上项目 |
申请代码 |
E0308 |
项目负责人 |
计剑 |
负责人职称 |
教授 |
依托单位 |
浙江大学 |
研究期限 |
2004-01-01 至 2006-12-31 |
支持经费 |
23(万元) |
作者:沈家骢定价: ¥ 80.00 元
出版社:科学出版社出版日期: 2004年12月
ISBN: 7-03-012081-7/O.1834 开本: 16 开
类别: 综合化学化工,有机化学化工,物理化学,高分子科学工程,材料科学 页数: 464 页超分子化学是关于分子聚集体与分子间相互作用的化学,它与其他学科交叉融合形成超分子科学,被认为是21世纪新概念和高技术的一个重要源头。内容包括一维、二维及三维层状组装技术,界面组装与表面图案化,无机/有机纳米复合体,新型超分子构筑基元,分子间相互作用的单分子力谱研究等。