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基因治疗技术是一项将人的正常或有治疗功能的基因通过一定方式导入人体靶细胞以纠正基因缺陷或者发挥治疗作用的生物医学新技术,它主要应用于遗传病、恶性肿瘤等的临床治疗实验。基因转移载体的研发是基因治疗的基础和关键,也是制约基因治疗技术进一步发展的瓶颈。介孔二氧化硅材料(Mesoporous SilicaNanoparticles,MSN)作为一种新材料,目前已广泛用于细胞摄入和体内药物转运研究。特别是MSN具有良好的生物相容性和生物可降解性,所以它也是基因治疗的优良载体。本研究主要利用不同孔径的介孔二氧化硅纳米材料SBA-15(孔径4~7nm)和MCM-41(孔径2~3nm)作为基因载体,探索MSN对核酸的吸附和释放性能。本论文采用常规方法合成了SBA-15和MCM-41,并利用ATPS分别对这两种材料进行了氨基化修饰。通过X-射线衍射光谱、红外傅里叶转换、透射电子显微镜和BET物理吸附仪对材料的形态结构和物理化学特性进行了表征,结果均显示合成的材料具有明显的有序介孔结构。氨基功能化后MSN的宏观结构没有被破坏,且呈球形,粒径在150nm左右。论文研究了两种材料对不同尺寸的核酸的吸附和释放。针对100bp的DNA,红外谱图和X-ray衍射谱图显示材料的表面与DNA发生了较强的相互作用,透射电子显微镜结果显示材料与DNA复合后,仍然保持其较有序的介孔结构,BET吸附结果显示吸附DNA后其比表面积有所下降。琼脂糖凝胶电泳结果显示,氨基化MCM-41可保护30bp和100bp的DNA不受DNaseI降解,而对2.7Kb的DNA则没有保护作用,氨基化SBA-15对三种DNA均无保护作用。以鲱鱼精DNA为模式核酸进行吸附与释放实验,结果证实氨基化MSN对DNA的吸附动力学曲线符合准二级的动力学方程,拟合度较好,而准一级吸附动力学方程只能更好的拟合初期阶段的吸附过程。氨基化MSN对DNA的吸附等温线可以用Langmuir等温线模型和Freundlich等温线模型来拟合,相关系数均达0.960以上。氨基化SBA-15对DNA的最大吸附量为60μg/mg,氨基化MCM-41对DNA的最大吸附量达70μg/mg,其对应的理论值分别为71μg/mg和78μg/mg。而未进行修饰的MCM-41和SBA-15几乎对DNA没有吸附能力。本实验还研究了不同pH值、不同离子强度、以及磷酸缓冲液(PhosphateBuffered Saline,PBS)或模拟体液(Simulated Body Fluid,SBF)条件下氨基化MSN/DNA对DNA的释放。结果证实了PBS或SBF中的释放率只有2.0%~2.5%,而高离子强度和高pH值条件下释放率可达50%~80%。总之,MSN无毒,氨基化MSN对核酸有较高的负载量和良好的稳定性,且能保护核酸不受核酸酶的降解,能有效控制核酸的释放,因此可作为基因转染的良好载体。