[发明专利]阳离子聚乙烯胺线形高分子作为转基因载体的应用

说明书

本发明提供一种阳离子聚乙烯胺线形高分子转基因载体，其商品名为XELOREX^TM RS 1100。本发明提供线形高分子转基因载体作为核酸分子输送载体中的应用。本发明在细胞转染过程中达到高效转染效果。材料成本低，转染过程细胞毒性较低，能有效且安全地将基因分子输送到细胞中，本发明的线形高分子转基因载体具有高效、低毒、价格低廉的优点。

技术领域

本发明属于高分子化学及生物材料技术领域，具体涉及一种阳离子聚乙烯胺线形高分子的应用。

背景技术

基因治疗作为一种新型的治疗手段，已经在癌症、艾滋病、骨质疏松症等重大疾病的治疗中显示出巨大的应用潜力。但由于缺乏安全高效的基因载体，基因治疗还未在临床上有实质性进展。

基因治疗是指借助基因载体将外源正常的基因导入靶细胞，用于纠正或者补偿因基因缺陷或者异常引起的疾病，从而达到治疗的目的。然而，裸露的DNA一般以舒展的线形螺旋形式存在，体积松散，并且DNA分子本身为带负电的阴离子，进入细胞时会与细胞膜外层的阴离子之间产生静电排斥作用。这些不利因素都使得DNA分子在不借助其它技术手段的情况下，无法独立穿过细胞膜，即使有少量的DNA能够进入细胞膜，进入细胞后也很容易被核酸酶所降解。因此，基因载体的开发在基因治疗的过程中起着至关重要的作用。

基因载体包括病毒载体和非病毒载体两类。病毒载体是一种高效的转染试剂，能够高效地将外源的DNA或RNA转入细胞，但是它存在一些明显的缺陷，如免疫原性、致癌性，基因的大小容易受到病毒所容纳的大小限制、不能大量生产、同时存在变异的可能性，安全性差。因此，病毒载体在应用中受到了极大的限制。与病毒载体相比，结构易于修饰的非病毒载体完全克服病毒载体的上述缺点。非病毒载体包括阳离子脂质体、阳离子聚合物、金属纳米粒子以及多肽等。其中高分子聚合物具有安全性高、免疫性低、结构易于修饰以及转染效率高等特点，因此，近些年来高分子聚合物成为了具有良好应用前景的非病毒基因载体。

线形高分子是一类人工合成的化合物，具有可控的分子量和尺寸，良好的单分散性，和表面易于多官能团修饰等特点。通常，聚阳离子型高分子可以与DNA/siRNA结合后形成复合物，将DNA或RNA转运至细胞内。而且在运输过程中，可以保护DNA或RNA免受核酸酶的降解。聚阳离子型高分子内部存在大量的三级胺起到“质子海绵”的作用，可促进核酸复合物内涵体逃逸，并进入细胞质高效的转录、翻译以及表达等。但是，目前市售的可用于核酸递送的聚阳离子型高分子价格昂贵，而且转染效率低，极大的限制了聚阳离子型高分子的应用。因此，寻找价格低廉、转染效率高的转基因载体是解决这些问题的关键。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提供了一种阳离子聚乙烯胺线形高分子作为转基因载体的应用。

本发明的一个目的是解决至少上述问题和/或缺陷，并提供至少后面将说明的优点。

本发明发现了阳离子聚乙烯胺线形高分子(商品名为XELOREX^TM RS1100)新的应用领域，其在核酸递送方面具有重要的开发潜力，有望开发为安全、高效以及低毒的基因转染试剂。本发明所用阳离子聚乙烯胺线形高分子成本较低，材料易得，可获得细胞毒性低，同时具备高转染效率的转基因载体，可以开发为一类新型的转基因材料，并具有商业化的潜力。

为了实现根据本发明的这些目的和其它优点，提供了一种阳离子聚乙烯胺线形高分子在转基因载体中的用途，所述阳离子聚乙烯胺线形高分子用作核酸分子输送载体。

目前的阳离子型高分子转基因载体，价格昂贵，细胞毒性大，而且转染效果不理想。本发明式(I)基于聚乙烯胺的线形高分子载体，能够安全高效地将基因运输到细胞中。本材料具有价格低廉，细胞毒性低以及转染效率高等优点。

优选的是，所述阳离子聚乙烯胺线形高分子的结构式(I)如下：