树枝状阳离子共轭聚合物的合成及其成像与基因转染应用研究

项目名称： 树枝状阳离子共轭聚合物的合成及其成像与基因转染应用研究

项目编号： No.21473221

项目类型： 面上项目

立项/批准年度： 2015

项目学科： 环境科学、安全科学

项目作者： 吕凤婷

作者单位： 中国科学院化学研究所

项目金额： 90万元

中文摘要： 本项目旨在发展一类集成像、基因转染与示踪功能于一体的新型多功能树枝状阳离子共轭聚合物。设计、合成具有不同主链以及树枝状侧链结构的水溶性荧光共轭聚合物，阳离子枝状结构可增强基因与细胞之间结合，并有效穿透细胞膜，同时枝状结构亦可有效保护基因不被核酶水解，共轭聚合物自身荧光特性可实现其对基因转染过程的示踪功能，同时实现对细胞的成像研究。对比研究不同结构的枝状阳离子共轭聚合物作为质粒DNA的转染试剂对不同肿瘤细胞系的基因转染效率，揭示树枝状阳离子共轭聚合物结构与转染效率之间的相关性，优化枝状阳离子共轭聚合物结构，以期获得具有高效、安全、低细胞毒性、荧光示踪功能的多功能基因转染试剂。探索制备得到的高效、低细胞毒性的枝状阳离子共轭聚合物转染siRNA，研究siRNA抑制特定基因表达进而阻断其功能，实现对多重抗药性细胞的药物阻抗性的调节，拓展共轭聚合物在生物医药领域的应用。

中文关键词： 树枝状共轭聚合物；基因转染；荧光成像

英文摘要： The object of this proposal is to develop multifunctional dendritic cationic conjugated polymers which can achieve cell imaging, gene transfection, and traking function. These materials consist of different conjugated main chains and dendritic side chain structures, which facilitates nucleic acid binding, encapsulation and efficient cellular uptake. Cationc dendritic conjugated polymers can effectively protect pDNA against nuclease degradation, which is necessary for gene carriers. The self-luminous characteristic of the conjugated polymers allows for real-time tracking the location of gene delivery and transfection. The transfection efficiency of plasmid DNA with the designed materials will be measured and the correlation between the polymer structures and the efficiency of transfection will be revealed to guide on optimizing the structures of dendritic cationic conjugated polymers. Due to the high delivery efficiency, low cytotoxicity, dendritic cationic conjugated polymer materials as siRNA vector will be investigated to regulate the drug resistance of siRNA against multiple drug-resistant cells. These works will further expand the application of conjugated polymers in the biomedical field.

英文关键词： dendritic conjugated polymers;gene transfection;fluorescent imaging