具有"门禁"、孔道修饰和形貌可控的介孔氧化硅纳米颗粒应用于siRNA靶向转染与控制释放的研究

RNA干扰技术在基因功能研究等方面应用广泛，但针对肿瘤等疾病的临床治疗研究一直不能得到良好开展，主要是缺乏高效的转移系统。现有的siRNA转染载体都存在难以逾越的缺陷，迫切需要引入一种新材料，能兼具高容量、缓释、优良的稳定性及对核酸的保护作用等特点。本课题首次提出采用介孔氧化硅纳米材料，利用其巨大内孔表面和可控的孔结构，将siRNA（small interfering RNA）或siRNA表达框引入其孔道中，实现高负载；调节材料的孔道尺寸、结构以及宏观形貌，对内表面进行修饰和设置"门禁"实现控制释放；将介孔外表面进行多重官能化，实现siRNA和siRNA表达框的靶向和高效释放。在研究中，重点解决siRNA的吸附、在缓冲液和模拟体液中的控制释放及在细胞内释放动力学等科学问题。在此基础上，与阳离子脂质体和聚合物等载体进行联合研究，充分发挥多种载体的优势，为建立非病毒siRNA载体系统奠定基础。

RNA干扰技术在基因功能研究等方面应用广泛，但针对肿瘤等疾病的临床治疗研究一直不能得到良好开展，主要是缺乏高效的转移系统。现有的siRNA转染载体都存在难以逾越的缺陷，迫切需要引入一种新材料，能兼具高容量、缓释、优良的稳定性及对核酸的保护作用等特点。本课题首次提出采用介孔氧化硅纳米颗粒（MSNs），利用其巨大内孔表面和可控的孔结构，将siRNA引入其孔道中，实现高负载；调节材料的孔道尺寸、结构以及宏观形貌，对内表面进行修饰和设置“门禁”实现控制释放；将介孔外表面进行多重官能化，实现siRNA的靶向和高效释放。系统研究了MSNs与小核酸之间吸附与释放规律，不同孔径、不同结构的载体、不同大小的核酸，不同释放环境等对其所产生的影响等科学问题。通过体外细胞转染实验证实，经过多重官能化的载体可以达到90-99%的细胞摄入效率，并使携带的siRNA得到良好的表达。模拟体内环境证实无论是无血清条件还是完全培养液条件下，细胞均能对材料有较高地摄入量。MTT法分析测定表明该材料的生物相容性非常好。本项目所设计与合成的多功能载体是介导siRNA的优良载体，为建立非病毒siRNA载体系统奠定科学基础。