新型多羟基超支化非病毒基因载体的构建及其在引导骨组织再生材料中应用的初步研究
批准号:
51403010
项目类别:
青年科学基金项目
资助金额:
25.0 万元
负责人:
段顺
依托单位:
学科分类:
生物医用有机高分子材料
结题年份:
2017
批准年份:
2014
项目状态:
已结题
项目参与者:
蔡晴、王冉冉、杨亚娟、任志伟、张羞蕊
中文摘要
阳离子聚合物是目前非病毒基因载体研究的主要领域,其发展趋势是具备更高的转染效率和更低的细胞毒性。本项目拟用多环氧基和多氨基的化合物,通过开环加成反应,制备系列低毒高效的新型多羟基超支化阳离子聚合物,研究反应条件对于聚合物分子结构、细胞转染能力和细胞毒性的影响,从中筛选出高效低毒的基因载体,并利用所得的系列聚合物基因载体携带骨形态发生蛋白基因转染骨髓间充质干细胞,研究其对细胞成骨分化的影响。将基因载体与引导骨组织再生材料结合,利用电纺丝法制备基因活化的纳米纤维支架,通过控制电纺丝过程中的各项参数,达到调控基因载体释放行为的目的。通过本项目的研究,有望获得系列低毒高效的新型多羟基超支化非病毒基因载体,并初步应用于引导骨组织再生材料中。
英文摘要
In recent years, the research of non-virus gene vector focuses on cationic polymers, whose development tendency is to increase the efficiency and reduce the toxicity of gene vector. In this project, a series of novel multi-hydroxyl hyperbranched cationic polymers will be synthesized under different conditions by the ring-opening addition process of reagents with multi-epoxy and multi-amino groups. The effects of reaction conditions on molecular structure, transfection efficiency and cell toxicity will be studied. Among these cationic polymers, the ones with high efficiency and low toxicity will be chosen as gene vectors and deliver the bone morphogenic protein gene into bone marrow mesenchymal stem cells (BMSC), and then the osteogenic differentiation of BMSCs will be comprehensively assessed. Moreover, in order to integrate gene vector with guided bone regeneration scaffolds, gene-activated scaffold will be prepared by electrospinning. The releasing behavior of gene vectors from the scaffold will be regulated by the conditions of the electrospinning process. Through this project, a series of novel multi-hydroxyl hyperbranched non-virus gene vectors with high efficiency and low toxicity could be developed and preliminarily applied in guided bone regeneration scaffold.
为受损组织的快速修复,本项目合成了一系列低毒、高效的阳离子基因载体,并初步探索了基因载体与组织工程支架材料复合的可行性。通过“一锅法”开环反应,以多环氧基和多氨基小分子化合物为单体,合成了富含羟基的超支化阳离子聚合物,此类化合物具有低细胞毒性、高转染效率和低蛋白吸附性能。利用此类基因载体,实现了体内肿瘤的基因治疗,且对实验动物的主要脏器功能无显著影响。利用超分子组装的方法,构建了超分子超支化阳离子聚合物,提高了基因载体的性能。将基因载体与具有成像功能的化合物相结合,使基因载体具备了核磁成像能力,丰富了基因载体的功能。以荧光分子为模型,通过静电纺丝法构建了复合纳米纤维支架,初步验证了基因载体与组织工程材料相结合的潜力。通过本项目的研究,开发了新型的基因载体,拓展了基因载体的功能,为将来组织修复的基因治疗打下了基础。
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Visualization of in vivo degradation of aliphatic polyesters by a fluorescent dendritic star macromolecule
荧光树枝状星形大分子体内脂肪族聚酯降解的可视化
DOI:
10.1088/1748-6041/10/6/065003
发表时间:
2015
期刊:
Biomedical Materials
影响因子:
4
作者:
[Duan Shun, Ma Shiqing, Huang Zhaohui, Zhang Xu, Yang Xiaoping, Gao Ping, Yin Meizhen, Cai Qing]
通讯作者:
Cai Qing
Gd(III) ion-chelated supramolecular assemblies composed of PGMA-based polycations for effective biomedical applications
由基于 PGMA 的聚阳离子组成的 Gd(III) 离子螯合超分子组件,用于有效的生物医学应用
DOI:
10.1038/am.2015.67
发表时间:
2015-07
期刊:
Npg Asia Materials
影响因子:
9.7
作者:
[Zhao Yu, Duan Shun, Yu Bingran, Liu Fu-Sheng, Cheng Gang, Xu Fu-Jian]
通讯作者:
Xu Fu-Jian
DOI:
10.1039/c6py00759g
发表时间:
2016-01-01
期刊:
POLYMER CHEMISTRY
影响因子:
4.6
作者:
[Qi, Miao, Duan, Shun, Xu, Fu-Jian]
通讯作者:
Xu, Fu-Jian
A Facile Strategy to Prepare Hyperbranched Hydroxyl-Rich Polycations for Effective Gene Therapy
制备用于有效基因治疗的超支化富含羟基聚阳离子的简便策略
DOI:
10.1021/acsami.6b11029
发表时间:
2016-11-02
期刊:
ACS APPLIED MATERIALS & INTERFACES
影响因子:
9.5
作者:
[Duan, Shun, Yu, Bingran, Xu, Fu-Jian]
通讯作者:
Xu, Fu-Jian
基于天然多糖—阳离子多肽协同抗病毒策略的纳米功能材料构建及其机制研究
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批准号:52573149
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项目类别:面上项目
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资助金额:50.00万元
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批准年份:2025
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负责人:段顺
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依托单位:
可调控响应性多功能抗菌表面的构建及其作用机制研究
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批准号:52073024
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项目类别:面上项目
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资助金额:58.0万元
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批准年份:2020
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负责人:段顺
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依托单位:
具有负载核酸复合体及表面抗菌功能的骨组织工程支架的构建及其作用机制研究
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批准号:51873012
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项目类别:面上项目
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资助金额:59.0万元
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批准年份:2018
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负责人:段顺
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依托单位:
国内基金
海外基金