基因治療對于根治遺傳性疾病和癌癥等有很好的前景，但目前主要技術難點在于基因的傳遞系統。聚陽離子是一種重要的基因載體，它必須多功能化并且低毒可降解。我們的策略是設計多種功能化的高分子通過主客體自組裝，可有效復合基因核酸（DNA或siRNA），該基因復合體系通過靶向作用進入目標細胞后，部分解組裝或者快速降解釋放基因，減少毒性，提高基因在特定細胞中的表達和治療效果。申請者已初步合成了倍他環糊精聚合物和含金剛烷端基和雙硫鍵連接的低分子量聚陽離子等功能化聚合物，它們有明顯主客體作用，可與DNA復合形成超分子自組裝包合物納米粒子，該復合基因粒子有好的穩定性和還原敏感性。本項目擬制備環糊精改性聚合物系列和含金剛烷端基和雙硫鍵的功能化聚合物和靶向多肽系列的組裝模塊，并結合基因載體的功能應用研究其程序化組裝和解組裝規律，在水溶液中通過多功能化組裝模塊的簡單組合優化獲得高轉染效率和低毒性的基因載體材料。

基因治療對于根治遺傳性疾病和癌癥等有很好的前景，但目前主要技術難點在于基因的傳遞系統。聚陽離子是一種重要的基因載體，它必須多功能化并且低毒可降解。如何設計多功能結構的簡單引入和簡單組合，研究和發展新的高分子基因載體系統實現多功能化（高的轉染效率，低的毒性，靶向性等）的目的，具有重要的學術創新意義和實際應用價值。本項目通過分子設計合成了三類β-環糊精改性聚合物作為主體模塊；合成了二類含金剛烷端基的低分子量聚陽離子，含有雙硫鍵和多個端基偶氮苯的陽離子支化聚合物及含有羅丹明熒光基團的偶氮苯支化聚陽離子，和三類系列含金剛烷端基和功能靶向基團的聚乙二醇PEG作為客體聚合物。通過金剛烷或者偶氮苯與環糊精之間的主客體相互作用，利用簡單的物理混合進行PEG化和靶向多功能化，在水溶液中自組裝一系列多功能化基因載體系統。研究了其主客體超分子自組裝的過程、解組裝、穩定性及其調控規律。探索了這些多功能化聚合物超分子自組裝體系復合核酸（DNA和siRNA）納米顆粒的穩定性和在細胞內還原條件下的釋放特性，及其對多種細胞系的轉染效率和毒性。通過多種功能化的高分子模塊單元的簡單組合優化，得出了在支化陽離子聚合物中引入雙硫鍵，增加其支化度，引入環糊精聚合物和使用紫外光輻照均能提高該光/還原雙重敏感主客體超分子自組裝體系基因載體的細胞內吞和轉染效率的結果，及延長復合物與細胞的孵育時間可提高PEG化的基因傳遞系統的轉染效率。以斑馬魚為模型，初步探索了這些基因納米載體粒子的體內毒性明顯低于對照物25-kDa 聚乙烯亞胺PEI。相對于PEI，本項目制得了多種具有高轉染效率和低毒性的聚合物超分子自組裝基因載體材料，為進一步研發臨床可應用的高分子基因載體材料奠定了實驗和理論基礎。已發表標注SCI論文22篇，其中影響因子大于3的SCI論文19篇，已獲3項中國專利授權，3篇文章已在線發表。

本項目以具有良好抗組織增生功能的血管和非血管介入醫用支架涂層材料為背景，采用超分子靜電自組裝技術和基因技術相結合，構建基因DNA分子和配體增強聚陽離子的層-層交替涂層。通過對配體增強聚陽離子分子結構設計及靜電自組裝條件的調控，研究基因DNA分子-配體增強聚陽離子層狀組裝結構對基因傳遞轉染活性的影響，探索制備可直接作用于醫用植入體表面貼壁細胞的新型固相高轉染性基因涂層材料，為采用基因轉染技術根本解決介入支架植入的良性和惡性組織增生尋求切實可行的途徑。

作者：沈家驄定價： ￥ 80.00 元

出版社：科學出版社出版日期： 2004年12月

ISBN： 7-03-012081-7/O.1834 開本： 16 開

類別： 綜合化學化工,有機化學化工,物理化學,高分子科學工程,材料科學 頁數： 464 頁超分子化學是關于分子聚集體與分子間相互作用的化學，它與其他學科交叉融合形成超分子科學，被認為是21世紀新概念和高技術的一個重要源頭。內容包括一維、二維及三維層狀組裝技術，界面組裝與表面圖案化，無機/有機納米復合體，新型超分子構筑基元，分子間相互作用的單分子力譜研究等。