[發明專利]基因轉運體及其制備方法和應用

有效

• 申請號: 202010026644.3
• 申請日: 2020-01-10
• 公開（公告）號: CN111154808B
• 公開（公告）日: 2022-03-22
• 發明（設計）人: 張迪;王旗;李文雍;王榮;程小翠;李歡歡
• 申請（專利權）人: 阜陽師范大學
• 主分類號: C12N15/87
• 分類號: C12N15/87
• 代理公司: 華進聯合專利商標代理有限公司 44224
• 代理人: 林青中

本發明涉及一種基因轉運體及其制備方法和應用。所述基因轉運體包括納米金屬粒子和聚乙烯亞胺，所述基因轉運體為核殼結構，其中，所述納米金屬粒子形成所述基因轉運體的核心，所述聚乙烯亞胺包含有分子量為20000?30000的第一聚乙烯亞胺和分子量為1500?2000的第二聚乙烯亞胺，所述第一聚乙烯亞胺與第二聚乙烯亞胺交織包覆在所述核心的表面形成包覆外殼。該基因轉運體通過靜電吸附作用與插入外源目標基因片段的質粒結合后，能夠突破胚胎細胞質膜外層的透明帶屏障進入胚胎細胞，并促進胚胎細胞雙鏈DNA斷裂從而為外源目標基因片段的整合創造條件。同時，發明人還發現該基因轉運體還具有粒徑小、分散性好、穩定性高，毒性低等優勢效果。

技術領域

本發明涉及醫藥技術領域，特別是涉及一種基因轉運體及其制備方法和應用。

背景技術

在生物學研究相關實驗中，將特定的外源基因導入小鼠早期胚胎細胞內是一種重要的實驗手段。目前使用的技術方法多種多樣，卻多少存在著一些缺點，如：所需儀器精密貴重、技術門檻高、對胚胎造成物理化學傷害、商品轉染試劑不適用且價格昂貴等。另外，胚胎細胞本身還有著不同于體細胞之處，其細胞質膜外層有著一層透明帶，雙層的生物屏障致使外源基因進入胚胎細胞又多了一重困難。

金屬納米材料，由于其獨特的物理化學性質和較好的生物相容性而在基因治療和生物學研究中有著廣泛的應用。聚乙烯亞胺是轉染效率較高的陽離子聚合物之一，其富含氨基，具有“質子海綿效應”，帶正電荷的氨基基團能與DNA分子中帶負電荷的磷酸基團通過靜電吸附作用相互結合，從而使其具有較強的結合和壓縮DNA的能力，所形成的復合物能被細胞內吞，并可以幫助DNA逃脫胞內溶酶體的吞噬，免受核酸酶降解，從而將外源基因輸送到細胞核內并表達。

傳統上，采用納米金屬粒子與聚乙烯亞胺作為載體進行外源基因轉染主要用于轉染Hela細胞和KB細胞(一種人類口腔上皮癌的細胞株)等。例如：一種非病毒基因載體，由納米金顆粒和陽離子聚合物以硫金鍵結合組成；該含納米金顆粒的基因載體和基因物質的DNA復合形成復合物顆粒；其中陽離子聚合物是超支化聚乙烯亞胺或超支化聚乙烯亞胺與聚谷氨酸芐酯的共聚物。再例如：聚乙二醇化修飾的超支化聚乙烯亞胺包裹納米金顆粒。然而，基于胚胎細胞的特異性，這些傳統技術提供的載體并不適用胚胎細胞。

發明內容

基于此，本發明有必要提供一種適用于胚胎細胞的基因轉運體，該基因轉運體通過靜電吸附作用與核酸結合后，能夠突破胚胎細胞質膜外層的透明帶屏障進入胚胎細胞。

本發明的目的主要是通過一下技術方案實現的：

一種基因轉運體，所述基因轉運體包括納米金屬粒子和聚乙烯亞胺，所述基因轉運體為核殼結構，其中，所述納米金屬粒子形成所述基因轉運體的核心，所述聚乙烯亞胺包含有分子量為20000-30000的第一聚乙烯亞胺和分子量為1500-2000的第二聚乙烯亞胺，所述第一聚乙烯亞胺與第二聚乙烯亞胺交織包覆在所述核心的表面形成包覆層。

上述的基因轉運體的制備方法，所述制備方法包括：向所述聚乙烯亞胺的溶液中加入納米金屬粒子溶液，攪拌。

上述的基因轉運體在制備治療胚胎相關疾病的基因治療藥物中的應用。

一種核酸/基因轉運體復合物，包括上述的基因轉運體以及核酸，所述基因轉運體和所述核酸通過靜電吸附作用結合，所述核酸包含有外源目標片段。

上述的核酸/基因轉運體復合物的制備方法，所述制備方法包括：將所述核酸的溶液和所述基因轉運體的溶液混合。

一種穩轉胚胎細胞試劑盒，所述試劑盒包含有上述的基因轉運體。

一種穩轉胚胎細胞的構建方法，所述構建方法包括如下步驟：將待轉胚胎細胞接種于添加上述的核酸/基因轉運體復合物的培養基中，培養。

與現有技術相比，本發明具備如下有益效果：