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病毒载体和非病毒载体通常用于基因治疗。病毒载体能实现高效的细胞转染，但具有免疫原性而大受使用限制。非病毒载体拥有许多类型，其中最常用的阳离子脂质载体具有尺寸大、转染效率低等缺点，以及常用的聚合物载体具有比阳离子脂质体更高的细胞毒性的缺点。本研究旨在开发一种新的低毒有效的基因递送系统和药物递送系统，内容主要包括蛋白纳米自组装(SNT)携载核酸的研究，SNT装载小干扰RNA(siRNA)的应用，以及SNT共载siRNA和紫杉醇的药物递送系统的研究。 1、本实验采用安全低毒的天然蛋白与模型核酸（大基因GFP质粒和小基因20bp DNA）分别以蛋白核酸结合比为3297∶1和3000∶1的比例结合，按自组装的方法制备成SNT-GFP和SNT-DNA，并用靶向肽CRGDK、带9个精氨酸的CR-10肽和鱼精蛋白三种多肽分别对SNT表面进行了修饰，筛选出了靶向肽CRGDK，且SNT与CRGDK的最大结合比为1∶3。自组装方法下制备的SNT-GFP-CRGDK和SNT-DNA-CRGDK成功实现了细胞转染的功能。同时，也研究了按1∶1的比例用SNT和鱼精蛋白形成复合物SNT-protamine，用静电吸附法吸附GFP质粒形成SNT-protamine-GFP，且SNT-protamine与GFP质粒的最佳结合比为1∶0.23。同样，静电吸附法制备的SNT-protamine-GFP和SNT-protamine-DNA也实现了细胞转染功能。此外，运用了透射电子显微镜(TEM)、原子力显微镜(AFM)等研究手段分别对SNT、SNT-GFP-CRGDK、SNT-DNA-CRGDK、SNT-protamine-GFP、不同条件下的GFP质粒以及DNA等粒子进行了表征，为本实验的下一步提供了重要参考。 2、将20bp DNA替换成了具有类似长度的siRNA，siRNA因具有基因沉默作用而闻名。本实验按自组装方法成功制备了SNT-siRNA-CRGDK（蛋白核酸结合比为3000∶1），并在细胞实验中验证了其基因沉默效果。同时，运用TEM和马尔文激光粒度仪分别对SNT、SNT-siRNA和SNT-siRNA-CRGDK等纳米粒子考察了形态、粒径分布和电势，用激光共聚焦考察了各纳米粒子的细胞内吞效果，用流式细胞术表明了SNT-CRGDK比SNT更具有靶向性，用细胞毒性实验检测了各纳米粒子对Hela细胞的毒性范围。 3、由于SNT-siRNA中结合的siRNA较少，为了增强对肿瘤细胞的杀伤力，本实验又选用了抗肿瘤药物紫杉醇(PTX)为模型药物，将PTX包裹进SNT的疏水区，制备得SNT-PTX，考察并发现了SNT-PTX在pH5.0的肿瘤微环境下PTX的累计释放量以及累计释放速度都大于pH7.4正常细胞环境下的释放情况，这一重要特点表明了SNT-PTX具有不同pH释放的靶向性，能减少PTX在正常细胞中释放时所引起的副作用。同样，运用TEM和马尔文激光粒度仪分别对SNT-siRNA-PTX和SNT-siRNA-PTX-CRGDK等纳米粒子考察了形态、粒径分布和Zeta电位。最后，通过体外细胞杀伤力实验，证明了SNT-siRNA-PTX-CRGDK具有最强的细胞杀伤效果。综上，SNT有望成为一种新的非病毒基因传递载体，以及新的药物递送载体。