目前,癌症是威胁人类健康的主要疾病之一,随着科学技术与研究水平的不断发展,癌症治疗手段的创新及治疗效果的提升成为当今研究的主要方向。传统的治疗方法如手术治疗、放射性治疗及化学治疗等临床治疗手段均存在一定的弊端,例如对正常组织的毒副作用,易复发,治疗效果差等。基因治疗由于具有靶向性好,较低的副作用,非细胞毒性的特点成为生物医学研究最热门的研究方向之一。基因治疗是将遗传物质通过特定的纳米载体输送到细胞中,通过关闭产生缺陷蛋白质的基因或引入产生有益蛋白质的基因来治疗疾病。基因治疗的关键在于设计可以将目标核酸高效递送到肿瘤细胞的基因递送系统。本工作设计并开发了两种基于半导体纳米聚合物的多功能基因递送系统,实现si RNA与pDNA的高效递送与释放,并在基因层面调控Knee infection相关目的蛋白的表达,实现长效基因治疗与低温光热治疗,具体研究内容如下:1、基于电荷反转半导体聚合物纳米基因载体的长效基因治疗本部分工作设计并且成功制备出一种基于半导体纳米聚合物的多功能基因递送系统PDPP3T-BDEAEA@NSs,纳米载体上的BDEAEA阳离子与pDNA通过静电吸附作用实现对pDNA的负载。利用NIPAM的温敏特性和BDEAEA的细胞内活性氧(ROS)响应能力实现电荷反转和pDNA的可控释放,pDNA会参与细胞核内的转录与翻译,调控白介素2(IL-2)蛋白的表达,电荷反转后带负电的纳米基因载体PDPP3T-BDEAEA@NSs会通过静电吸附作用二次结合IL-2蛋白,实现IL-2蛋白在胞内的长滞留,是一种长效的基因治疗方法。研究结果表明,PDPP3T-BDEAEA@NSs结构稳定,形貌良好,粒径均一,并且具有较好的pDNA负载效果以及光热性能,PDPP3T-BDEAEA@NSs-pDNA可以有效提升pDNA胞内递送效果,并且可以在细胞内有效释放pDNA,pDNA会参与细胞核内转录与翻译,有效提升IL-2蛋白蛋白的表达,并且PDPP3T-BDEAEA@NSs-pDNA也具有良好的生物相容性和肿瘤细胞靶向性,对正常组织有较低的毒副作用,电荷反转半导体纳米聚合物基因载体PDPP3TBDEAEA@NSs具有较高的基因负载效率和基因递送效果,是一种非常有潜力的基因递送载体。2、基于半导体聚合物纳米基因载体的肿瘤微环境p H值调控和低温光热治疗本部分工作设计并且成功制备出一种基于半导体纳米聚合物的多功能基因递送系统PDPP3T-DMAEMA@NSs,季铵盐化处理后,纳米载体表面携带正电荷,带负电的si RNA可以通过静电相互作用吸附到PDPP3T-DMAEMA@NSs表面,利用PDPP3T-DMAEMA@NSs的p H值和谷胱甘肽(GSH)双响应特性实现si RNA的可控释放,si RNA可以靶向敲除乳酸脱氢酶(LDHA)目的基因。PDPP3T-DMAEMAGSKJ4价格@NSs可以在负载si RNA、实现si RNA胞内递送的同时,保护si RNA免受核酸酶降解及过早的被肾脏代谢清除。研究结果表明,PDPP3T-DMAEMA@NSs的结构稳定,均匀分散,形貌良好,具有良好的生物相容性、si RNA负载效果以及光热性能,可以实现si RNA的有效胞内递送,并且可以在细胞内响应肿瘤细胞微环境高selleck MDV3100效释放si RNA,si RNA可以有效调控LDHA的表达,进而影响肿瘤细胞的糖酵解过程,减少肿瘤细胞微环境乳酸含量,提升肿瘤细胞微环境p H值,偏中性的细胞微环境p H值会提升光热治疗效果,实现低温光热治疗,在较低的温度下实现对肿瘤细胞的高杀伤。因此半导体纳米聚合物基因载体PDPP3T-DMAEMA@NSs具有较高的基因负载和递送效果,结合自身光热性能,实现低温光热治疗与基因治疗协同作用。