纳米载体及纳米药物..pptVIP

1. 纳米基因载体 1.3 纳米基因载体的种类 1.4 纳米基因载体交联及导入体内的方法 纳米基因载体在遗传育种上的应用 1.6 展望 基因的运载方式是目前基因转导能否成功的关键环节。 磁性材料、热敏材料、PH敏感材料等的应用将有助于新型智能基因载体的研发。 纳米微粒基因载体将会很有应用前景。 2 纳米药物 纳米药物的抗菌性能 * 生物纳米 Bionanotechnology （讲课提纲） 第一讲: 纳米基因载体及纳米药物的研究进展 1.1 纳米基因载体的作用 　　纳米载体将DNA、RNA等基因分子包裹在纳米颗粒的内部或吸附在其表面，然后在其表面偶联特异性的靶向分子（如特异性配体、克隆抗体等），通过靶向分子与细胞表面受体的结合，并在细胞摄粒作用下将目标基因引入细胞内，从而实现安全有效的靶向性基因治疗或其他作用。 1.2 纳米基因载体的特点 生物安全性：可生物降解，毒性，免疫原性小 基因保护作用：保护基因不受各种补体及酶的破坏 提高细胞摄取量：纳米粒径，特殊结构及表面电荷 靶向性修饰：在其表面偶联特异性靶向分子 蛋白质、糖蛋白、脂质体、抗体 与基因带电情况相近，转染 效率不高；易发生免疫反应 生物亲和性结合； 靶向性好 生物性颗粒 多聚赖氨酸、聚乙烯亚 胺、聚酰胺-胺树形高分 子、壳聚糖、明胶、阳离 子多肽、阳离子聚酯 易于带负电的非特性细胞和 蛋白结合；有些材料有细胞 毒性；转染效率不高，需进 行表面改性 生物降解性，生物 相容性好 生物降解高 分子纳米颗粒 二氧化硅、磷酸钙、羟基 磷灰石 颗粒表面电位偏低，装载量 少；有团聚现象 制备简单；大规模 使用 无机非金属 纳米颗粒 纳米金、氧化铁 表面修饰后才能有效结 合基因；生物相容性不好 特异性结合，毒副 作用小 金属纳米颗粒 代表性材料 缺点 优点 载体种类 纳米材料装载基因的方式主要有两种： （1）电学性质结合，利用纳米颗粒和DNA的不同电荷性质，通过静电作用连接； （2）共价键性质的结合，利用纳米粒子本身的官能团或者衍射出来官能团和基因蛋白结合。 使用不便，降压效果需提高 可延长载体运输时间， 提高转染效率 静脉注射基因载体 静脉注射 体内传递效率不高，易受分解 使用简便，可提高生物利用度 口服纳米基因载体 口服 转染效率低 简便、快速、可靠 真空状态时，载体进入细胞 真空渗入法 转化效率不高 操作简单快速 将培养物浸泡到纳米DNA溶液中，利用渗透作用进入 浸泡法 强度太大，损伤细胞，影响转染效率 应用普遍；不受物种限制；缩短转基因时间 超声引起的空化效应使细胞膜表面出现可逆性小孔，细胞膜通透性增加 超声波介导 转化效率不高，设备昂贵 无宿主限制；操作简单；直接作用带壁细胞 高压电泳脉冲作用在原生质体质膜上形成瞬间通道 电击法 仪器昂贵；轰击细胞损伤较大 无宿主限制；受体类型广泛；操作简便 通过高速飞行的纳米金属颗粒将包被基因导入细胞 基因枪 缺点 优点 方法简述 导入方法 1.5 纳米基因载体在生物医学上的应用 纳米基因载体在基因治疗中的应用 纤维连接蛋白配体和上皮型钙粘蛋白抗体包埋在无机纳米载体中 与细胞表面的整合素受体和上皮型钙粘蛋白特异性结合 促进了基因的高效传递和在胚胎干细胞中的有效表达 Kutsuzawa et al, 2006 中孔洞纳米粒为载体 蜂窝状结构将基因 及刺激该基因表达 的化合物导入植物 细胞 控制其在适当时间 及地点释放 目前已经成功的将基因及化合物转 殖入阿拉伯芥、烟草以及玉米等植物中(Torney et al, 2007) 2.1 纳米药物的定义 药剂学中的纳米粒或称纳米载体与纳米药物，其尺 寸界定于1~1000nm之间。 纳米载体指表面负载或包埋药物的各种纳米粒。 纳米药物则是指直接将原料药物加工成纳米粒。 2.2 纳米药物的分类 纳米乳剂 纳米脂质体 纳米粒药物 固体脂质纳米粒 纳米囊与纳米球 磁性纳米药物 温度敏感性、pH敏感性、 光敏感性纳米药物 免疫纳米药物 纳米中药，等 2.3 纳米药物的优势 纳米级药物载体可以进入毛细血管，在血液循环系统自由流动，还可穿过细胞，被组织与细胞以胞饮的方式吸收，提高生物利用率。 纳米载体的比表面积高，水溶性差的药物在纳米载体中的溶解度相对增强，克服无法通过常规方法制剂的难题。 纳米载体经特殊加工后可制成靶向定位系统，如磁性载药纳米微粒。可降低药物剂量