[發(fā)明專利]一種適用于外源基因轉(zhuǎn)染的納米載體材料及其制備方法

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• 申請?zhí)枺?/td>: 201811318288.1
• 申請日: 2018-11-07
• 公開（公告）號: CN109402177A
• 公開（公告）日: 2019-03-01
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李威;梁蓓蓓;黃勇;黃鋼;孟繼鴻;董霞
• 申請（專利權(quán)）人: 上海健康醫(yī)學(xué)院
• 主分類號: C12N15/87
• 分類號: C12N15/87;C12N15/79;C12N15/85
• 代理公司: 北京紀(jì)凱知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11245
• 代理人: 陸惠中;王永偉

本發(fā)明提供了一種可用于細(xì)胞轉(zhuǎn)染的陽離子型納米材料及其制備方法，本發(fā)明首先利用高分子交聯(lián)、納米自組裝法，制備出具有高效轉(zhuǎn)染效率的陽離子納米材料；其次利用DNA電泳檢測轉(zhuǎn)染材料攜載質(zhì)粒DNA的能力；最后利用倒置熒光顯微鏡及流式細(xì)胞儀檢測轉(zhuǎn)染材料的轉(zhuǎn)染效率。該轉(zhuǎn)染材料不但可直接瞬轉(zhuǎn)細(xì)胞，還可以作為細(xì)胞穩(wěn)轉(zhuǎn)的載體，尤其是有血清條件下的轉(zhuǎn)染能力，可取得更好的轉(zhuǎn)染效果；且其轉(zhuǎn)染效率可以由溫度來調(diào)節(jié)。本發(fā)明獲得的納米轉(zhuǎn)染材料實(shí)現(xiàn)了不同真核細(xì)胞的瞬轉(zhuǎn)和穩(wěn)轉(zhuǎn)，可替代病毒載體轉(zhuǎn)染，增加了外源基因轉(zhuǎn)染的生物安全性，應(yīng)用前景廣闊。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于細(xì)胞分子生物學(xué)領(lǐng)域以及納米生物學(xué)領(lǐng)域，特別涉及一種適用于外源基因轉(zhuǎn)染真核細(xì)胞的納米載體材料及其制備方法。

背景技術(shù)

自從人類基因圖譜繪制完成后，人類即進(jìn)入了后基因組時代。隨著近年來基因研究的不斷深入，基因編輯與細(xì)胞改造成為了生命時代的主旋律，而基因轉(zhuǎn)染技術(shù)是研究該目的基因在細(xì)胞內(nèi)表達(dá)研究的主要手段?；蜣D(zhuǎn)染技術(shù)就是將純化的含有靶基因的質(zhì)粒DNA送入細(xì)胞內(nèi)，并在細(xì)胞內(nèi)表達(dá)(Transfection,at the US National Library ofMedicine Medical Subject Headings(MeSH),2011,Tree Number:E05.393.350.810)。這種技術(shù)不但革新了生命科學(xué)和醫(yī)學(xué)中許多基本問題的研究，也推動了診斷和治療方面的分子技術(shù)發(fā)展，并使基因治療成為可能。

目前基因轉(zhuǎn)染技術(shù)已廣泛用于生命科學(xué)中的基因結(jié)構(gòu)和功能分析、生物醫(yī)藥、基因治療與細(xì)胞免疫治療等研究領(lǐng)域。隨著今后基因編輯技術(shù)的迅速發(fā)展，基因轉(zhuǎn)染技術(shù)具有巨大的應(yīng)用前景，目前常用的基因轉(zhuǎn)染方法主要分為病毒轉(zhuǎn)染和非病毒轉(zhuǎn)染，其中病毒轉(zhuǎn)染主要包括腺病毒轉(zhuǎn)染和慢病毒轉(zhuǎn)染(Kamimura K,Suda T,Zhang G,Liu D,Advancesin Gene Delivery Systems,Pharm Med,2011,25(5):293-306；Nimesh S,HalappanavarS,Kaushik NK,Kumar P,Advances in Gene Delivery Systems,BioMed ResearchInternational，2015，DOI:10.1155/2015/610342)。非病毒轉(zhuǎn)染主要包括陽離子脂質(zhì)體、陽離子型共聚物、電穿孔、顯微注射法等(Saul JM,Linnes MP,Ratner BD,Giachelli CM,PunSH,Delivery of non-viral gene carriers from sphere-templated fibrin scaffoldsfor sustained transgene expression,Biomaterials,2007,28(31):4705–16.)。

傳統(tǒng)的陽離子脂質(zhì)體的轉(zhuǎn)染效率相對較低，有待提高，雖然病毒轉(zhuǎn)染效率很高，但存在很大的生物安全性，而電轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)染效率也較高但對細(xì)胞的損傷很大，為此開發(fā)一種新型的安全高效低毒的轉(zhuǎn)染試劑是非常必要的。尤其目前在生物醫(yī)藥開發(fā)，基因治療和細(xì)胞免疫治療領(lǐng)域，國家食品藥品監(jiān)督管理局提出了更高的質(zhì)量安全標(biāo)準(zhǔn)。當(dāng)前生物醫(yī)藥、衛(wèi)生領(lǐng)域在競爭激烈，病毒載體雖然轉(zhuǎn)染效率很高，但其應(yīng)用安全性上一直以來受到質(zhì)疑，目前還沒有定論，并且在醫(yī)藥審批方面要求非常嚴(yán)格，所以其限制了病毒載體的應(yīng)用。本專利技術(shù)可有效替代病毒等傳統(tǒng)載體，提高生物安全性，從助力提升我國醫(yī)藥的健康發(fā)展。

本專利通過高分子交聯(lián)納米自組裝方法提供了一種陽離子型納米轉(zhuǎn)染材料，可作為有效的基因轉(zhuǎn)染載體，其理化特性穩(wěn)定、生物相容性好，具有攜載較多質(zhì)粒DNA的能力。該納米材料不但可作為真核細(xì)胞的優(yōu)良外源基因?qū)胼d體，同時也替代了病毒載體，提高了細(xì)胞基因轉(zhuǎn)染的安全性，具有良好的發(fā)展前景。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明要解決的技術(shù)問題

本發(fā)明的目的在于提供一種用于基因高效轉(zhuǎn)染的陽離子型納米載體材料，從而實(shí)現(xiàn)體外真核細(xì)胞高效率的瞬轉(zhuǎn)和穩(wěn)轉(zhuǎn)，替代病毒載體，提高細(xì)胞基因轉(zhuǎn)染的安全性。