纳米层状双氢氧化物/二氧化硅作为DNA疫苗递送系统的研究

如何提高DNA疫苗的免疫效果和治疗效应，开发出新的DNA疫苗递送系统已成为科学家们研究的热门话题。新型纳米材料的出现，为获得高品质的DNA疫苗载体提供了可能。. 本研究利用课题组长期研究的层状双氢氧化物（LDH）的优良靶向、缓释等特点，结合介孔二氧化硅（SiO2）可以最大限度搭载DNA的优势，合成具有二者功能的新型LDH@SiO2壳核等结构的纳米复合材料，通过对此新型纳米材料的结构、性能表征和对抗原提呈细胞影响的检测，摸索出LDH@SiO2纳米复合材料的最佳合成方法，揭示其对抗原提呈细胞的影响及机制。以pcDNA3-HBVsAg为模拟DNA疫苗对负载量、保护效应、释放动力学和体内免疫效应进行评价，阐明质粒DNA在纳米材料中的稳定性和释放特性。同时以纳米复合DNA疫苗免疫小鼠，通过体内外实验确定此复合DNA纳米疫苗的免疫应答效果。为新型无机纳米DNA疫苗递送系统的研制和应用奠定理论基础。

运用溶液凝胶法合成不同粒径的介孔SiO2，在介孔SiO2表面再利用原位合成法合成LDH，从而成功获得以SiO2为核，LDH为壳的纳米级复合材料(SiO2@LDH)。通过XRD、TEM、SEM、PCS、Zeta电位等技术手段对所制备的LDH、SiO2和LDH@ SiO2进行表征，确定了各类材料的理化特性。同时，从细胞和动物水平初步考察了LDH、SiO2和LDH@SiO2这三类材料的生物学功能差异，利用MTT法对各类材料进行体外安全性评价及DNA疫苗搭载能力鉴定。.研究结果表明，我们合成的LDH@SiO2是以粒径50 nm 左右的SiO2为核心，外围原位包裹LDH纳米层的核壳结构，该复合材料分散性良好，且平均粒径为110nm。复合材料具有良好的DNA疫苗搭载能力，且高剂量（1mg/ml）对巨噬细胞无明显毒性。随后的探索性实验也表明，复合材料在细胞水平，能够通过刺激巨噬细胞增强炎症因子及表面共刺激因子等的表达，从而活化其成熟。同时，动物实验表明，LDH@SiO2能够显著的诱导T细胞分化和增殖，提高乙肝病毒表面特异性抗体滴度。.以上研究结果表明， LDH@ SiO2复合载体作为DNA疫苗递送系统具有较重要的应用前景。