利用超支化聚合物构建高效安全的非病毒基因载体

构建高效安全的非病毒基因载体是制约基因治疗发展的关键科学问题之一。现有的非病毒基因载体存在转染效率低、细胞毒性大等问题，本项目拟在课题组原有工作基础上研制一类新型高效安全的智能型超支化聚合物非病毒基因载体。采用新型聚合反应技术，制备多种结构可控、细胞毒性低、能对外界刺激产生响应的阳离子型超支化聚合物，突破传统载体材料种类单一、结构单一或功能单一的局限性。控制支化聚合物的支化结构，阐明支化结构与细胞毒性、DNA复合能力之间的相互关系。将超支化阳离子聚合物与DNA复合，探索两者的复合规律，实现两者的协同自组装。以该类新型智能超支化聚合物为载体，可同时实现载体在胞外与DNA强结合以及胞内后期迅速释放DNA，从而实现DNA的高效转染及表达。新型智能超支化聚合物载体为基因治疗提供了新途径。

构建高效安全的非病毒基因载体是制约基因治疗发展的关键科学问题之一。现有的非病毒基因载体存在转染效率低、细胞毒性大等问题，本项目在课题组原有工作基础上研制了新型高效安全的智能型超支化聚合物非病毒基因载体。采用新型聚合反应技术，制备了一系列低毒、高效的阳离子型超支化聚合物基因载体；将主客相互作用引入到基因载体制备领域，发展了超分子超支化阳离子型聚合物；深入探讨了支化结构对DNA输送过程的影响，发现支化结构影响阳离子聚合物的细胞毒性、DNA压缩能力和转染效率；发展了具有发光、抗菌、抗肿瘤等多种功能的多功能性超支化聚合物基因载体；制备了基于阳离子型超支化聚合物的有机/无机纳米杂化材料，实现了高效磁转染；总结了超支化聚合物在基因转染领域中的应用。通过本项目的资助，我们制备了多种结构可控、细胞毒性低、能对外界刺激产生响应的阳离子型超支化聚合物，突破了传统载体材料种类单一、结构单一或功能单一的局限性。以该类新型智能超支化聚合物为载体，可同时实现载体在胞外与DNA强结合以及胞内后期迅速释放DNA，从而实现DNA的高效转染及表达。新型智能超支化聚合物载体为基因治疗提供了新途径。在国家自然科学基金委面上项目的资助下，我们申请了2项国内发明专利，在Angew.Chem.Int.Ed.、Chem.Commun.、J.Mater.Chem.、Polym.Chem.、Soft Matter、RSC Adv.、ACS Macro、Macromolecules、Biomacromolecules、Bioconjugate Chem.、Langmuir等国内外学科主流刊物发表标注基金资助的SCI收录论文41篇；已出站博士后2名，毕业博士研究生3名、硕士研究生4名、本科生多名，另有多名博士和硕士研究生在读。