多功能化聚合物超分子自组装基因载体系统的研究

结题报告
项目介绍
AI项目解读

基本信息

  • 批准号:
    21374083
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    83.0万
  • 负责人:
  • 依托单位:
  • 学科分类:
    B0507.医用材料化学
  • 结题年份:
    2017
  • 批准年份:
    2013
  • 项目状态:
    已结题
  • 起止时间:
    2014-01-01 至2017-12-31

项目摘要

Gene therapy is a promising approach to treat human genetic diseases and cancer diseases. Its major technical difficulty at present is the availability of gene delivery systems. Cationic polymer is one kind of important non-viral gene vectors, which should be degradable and multifunctional with low toxicity. Our strategy is to design the supramolecular self-assembly of many degradable functionalized polymers via host-guest interaction for complexing plasmid DNA or siRNA into nanoparticles. These supramolecular nanoparticles will release the payloads genes due to partial disassembly or fast degradation after their cellular internalization of special cells in a targeted manner, to increase gene expression in special cells and enhance the therapeutic effect. . Linear beta-cyclodextrin polymers (PCD) and mono-adamantane-terminated functional polymers (ADPs), such as mono-adamantane-terminated disulfide-containing cationic polymers with low molecular weight, have been synthesized successfully. Supramolecular self-assembly inclusion complexes were formed based on host-guest interaction of main chain PCDs with ADPs. The inclusion complexes were able to bind and condense plasmid DNA into nanoparticles. The resulted nanoparticles, showing good stability and reduction-sensitivity, were demonstrated by the in vitro experiment to have high transfection efficiency and low cytotoxicity. In this work, a series of PCDs and various types of degradable ADPs, such as mono-adamantane-terminated disulfide-containing cationic polymers with low molecular weight and mono-adamantane-terminated targeted functional peptides, will be synthesized as the basic units of the self-assembling systems for gene vectors. Based on the applications in gene vectors, programming assembly, disassembly and the regulation rules of the inclusion complexes formed from host-guest interaction of PCDs with ADPs will be investigated in details. Through optimization of the simple combination of these basic units of the self-assembling systems in aqueous solution, supramolecular self-assembly of multifunctional polymers as gene vectors with high transfection efficiency and low cytotoxicity will be obtained.
基因治疗对于根治遗传性疾病和癌症等有很好的前景,但目前主要技术难点在于基因的传递系统。聚阳离子是一种重要的基因载体,它必须多功能化并且低毒可降解。我们的策略是设计多种功能化的高分子通过主客体自组装,可有效复合基因核酸(DNA或siRNA),该基因复合体系通过靶向作用进入目标细胞后,部分解组装或者快速降解释放基因,减少毒性,提高基因在特定细胞中的表达和治疗效果。申请者已初步合成了倍他环糊精聚合物和含金刚烷端基和双硫键连接的低分子量聚阳离子等功能化聚合物,它们有明显主客体作用,可与DNA复合形成超分子自组装包合物纳米粒子,该复合基因粒子有好的稳定性和还原敏感性。本项目拟制备环糊精改性聚合物系列和含金刚烷端基和双硫键的功能化聚合物和靶向多肽系列的组装模块,并结合基因载体的功能应用研究其程序化组装和解组装规律,在水溶液中通过多功能化组装模块的简单组合优化获得高转染效率和低毒性的基因载体材料。

结项摘要

基因治疗对于根治遗传性疾病和癌症等有很好的前景,但目前主要技术难点在于基因的传递系统。聚阳离子是一种重要的基因载体,它必须多功能化并且低毒可降解。如何设计多功能结构的简单引入和简单组合,研究和发展新的高分子基因载体系统实现多功能化(高的转染效率,低的毒性,靶向性等)的目的,具有重要的学术创新意义和实际应用价值。本项目通过分子设计合成了三类β-环糊精改性聚合物作为主体模块;合成了二类含金刚烷端基的低分子量聚阳离子,含有双硫键和多个端基偶氮苯的阳离子支化聚合物及含有罗丹明荧光基团的偶氮苯支化聚阳离子,和三类系列含金刚烷端基和功能靶向基团的聚乙二醇PEG作为客体聚合物。通过金刚烷或者偶氮苯与环糊精之间的主客体相互作用,利用简单的物理混合进行PEG化和靶向多功能化,在水溶液中自组装一系列多功能化基因载体系统。研究了其主客体超分子自组装的过程、解组装、稳定性及其调控规律。探索了这些多功能化聚合物超分子自组装体系复合核酸(DNA和siRNA)纳米颗粒的稳定性和在细胞内还原条件下的释放特性,及其对多种细胞系的转染效率和毒性。通过多种功能化的高分子模块单元的简单组合优化,得出了在支化阳离子聚合物中引入双硫键,增加其支化度,引入环糊精聚合物和使用紫外光辐照均能提高该光/还原双重敏感主客体超分子自组装体系基因载体的细胞内吞和转染效率的结果,及延长复合物与细胞的孵育时间可提高PEG化的基因传递系统的转染效率。以斑马鱼为模型,初步探索了这些基因纳米载体粒子的体内毒性明显低于对照物25-kDa 聚乙烯亚胺PEI。相对于PEI,本项目制得了多种具有高转染效率和低毒性的聚合物超分子自组装基因载体材料,为进一步研发临床可应用的高分子基因载体材料奠定了实验和理论基础。已发表标注SCI论文22篇,其中影响因子大于3的SCI论文19篇,已获3项中国专利授权,3篇文章已在线发表。

项目成果

期刊论文数量(23)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(2)
专利数量(3)
Separation of polyethylene glycols and maleimide-terminated polyethylene glycols by reversed-phase liquid chromatography under critical conditions.
在临界条件下通过反相液相色谱分离聚乙二醇和马来酰亚胺封端的聚乙二醇。
  • DOI:
    10.1002/jssc.201600904
  • 发表时间:
    2016
  • 期刊:
    J Sep Sci
  • 影响因子:
    3.1
  • 作者:
    Wei Yanzhen;Zhuo Renxi;Jiang Xulin
  • 通讯作者:
    Jiang Xulin
pH and thermo dual-responsive polyaspartamide derivatives by click chemistry for drug delivery
通过点击化学用于药物输送的 pH 和热双响应聚天冬酰胺衍生物
  • DOI:
    10.1016/j.jconrel.2015.05.055
  • 发表时间:
    2015
  • 期刊:
    Journal of Controlled Release
  • 影响因子:
    10.8
  • 作者:
    Zhang Guangyan;Yu Huan;Zhang Yunti;Zhuo Renxi;Jiang Xulin
  • 通讯作者:
    Jiang Xulin
Separation of polyethylene glycols and amino-terminated polyethylene glycols by high-performance liquid chromatography under near critical conditions
近临界条件下高效液相色谱分离聚乙二醇和氨基封端聚乙二醇
  • DOI:
    10.1016/j.chroma.2016.04.035
  • 发表时间:
    2016
  • 期刊:
    Journal of Chromatography A
  • 影响因子:
    4.1
  • 作者:
    Wei Y. -Z.;Zhuo R. -X.;Jiang X. -L.
  • 通讯作者:
    Jiang X. -L.
Facile Synthesis of Thermosensitive Functional Polyaspartamide Derivatives by Click Chemistry
通过点击化学轻松合成热敏功能聚天冬酰胺衍生物
  • DOI:
    10.1002/pola.27566
  • 发表时间:
    2015
  • 期刊:
    Journal of Polymer Science Part A: Polymer Chemistry
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    Zhang Guangyan;Zhang Yunti;Chu Yanfeng;Ma Yingying;Zhuo Renxi;Jiang Xulin
  • 通讯作者:
    Jiang Xulin
Thermosensitive injectable in-situ forming carboxymethyl chitin hydrogel for three-dimensional cell culture
用于三维细胞培养的热敏可注射原位形成羧甲基甲壳素水凝胶
  • DOI:
    10.1016/j.actbio.2016.02.028
  • 发表时间:
    2016
  • 期刊:
    Acta Biomaterialia
  • 影响因子:
    9.7
  • 作者:
    Liu Hui;Liu Jia;Qi Chao;Fang Yapeng;Zhang Lina;Zhuo Renxi;Jiang Xulin
  • 通讯作者:
    Jiang Xulin

数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}

{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi || "--"}}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year || "--" }}
  • 期刊:
    {{ item.journal_name }}
  • 影响因子:
    {{ item.factor || "--"}}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}

数据更新时间:{{ monograph.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}

数据更新时间:{{ sciAawards.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}

数据更新时间:{{ conferencePapers.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}

数据更新时间:{{ patent.updateTime }}

其他文献

Supramolecular end-group separation of linear polymers with different terminals through host-guest interaction
通过主客体相互作用实现不同末端线性聚合物的超分子端基分离
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    --
  • 期刊:
    Journal of Inclusion Phenomena and Macrocyclic Chemistry
  • 影响因子:
    2.3
  • 作者:
    薛洁;蒋序林;朱新远;颜德岳;何鹏;周丽
  • 通讯作者:
    周丽
Supramolecular control of the branched topology of poly(sulfone-amine) from divinylsulfone and hexamethylenediamine
二乙烯基砜和六亚甲基二胺聚(砜-胺)支化拓扑的超分子控制
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    --
  • 期刊:
    Macromolecules
  • 影响因子:
    5.5
  • 作者:
    陈亮;陈燕;蒋序林;朱新远;赵玲;张广照;李斌;万会师;刘涛;颜德岳
  • 通讯作者:
    颜德岳
热敏性可降解高分子胶束药物载体的研究进展
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2014
  • 期刊:
    高分子通报
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    黄果;蒋序林
  • 通讯作者:
    蒋序林
Kinetic separation of polymers with different terminals through inclusion complexation with cyclodextrin
通过与环糊精包合络合动力学分离不同末端的聚合物
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    --
  • 期刊:
    Macromolecules
  • 影响因子:
    5.5
  • 作者:
    王燕萍;何鹏;蒋序林;陈亮;朱新远;周丽;颜德岳;薛洁;贾志峰
  • 通讯作者:
    贾志峰
点击化学在生物医用高分子中的应用
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    --
  • 期刊:
    化学进展
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    杨奇志;刘佳;蒋序林
  • 通讯作者:
    蒋序林

其他文献

{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi || "--" }}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year || "--"}}
  • 期刊:
    {{ item.journal_name }}
  • 影响因子:
    {{ item.factor || "--" }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}
empty
内容获取失败,请点击重试
重试联系客服
title开始分析
查看分析示例
此项目为已结题,我已根据课题信息分析并撰写以下内容,帮您拓宽课题思路:

AI项目思路

AI技术路线图

蒋序林的其他基金

可注射可降解的长效镇痛无溶剂缓释体系
  • 批准号:
  • 批准年份:
    2021
  • 资助金额:
    60 万元
  • 项目类别:
    面上项目
可降解温敏物理交联改性甲壳素止血微球的研究
  • 批准号:
    21875168
  • 批准年份:
    2018
  • 资助金额:
    63.0 万元
  • 项目类别:
    面上项目
可降解温敏性可注射改性甲壳素水凝胶的制备及其细胞载体的研究
  • 批准号:
    21674083
  • 批准年份:
    2016
  • 资助金额:
    65.0 万元
  • 项目类别:
    面上项目
长循环-靶向-逃逸-示踪-多功能高分子胶束药物载体及其与细胞相互作用的研究
  • 批准号:
    21174109
  • 批准年份:
    2011
  • 资助金额:
    60.0 万元
  • 项目类别:
    面上项目
稳定化热敏性肿瘤靶向高分子纳米胶束载药体系的研究
  • 批准号:
    21074100
  • 批准年份:
    2010
  • 资助金额:
    37.0 万元
  • 项目类别:
    面上项目
点击化学合成可降解梳形聚合物及其用于基因载体的研究
  • 批准号:
    20774068
  • 批准年份:
    2007
  • 资助金额:
    29.0 万元
  • 项目类别:
    面上项目
HPLC用于新型生物医用高分子的分离与表征
  • 批准号:
    20744002
  • 批准年份:
    2007
  • 资助金额:
    8.0 万元
  • 项目类别:
    专项基金项目

相似国自然基金

{{ item.name }}
  • 批准号:
    {{ item.ratify_no }}
  • 批准年份:
    {{ item.approval_year }}
  • 资助金额:
    {{ item.support_num }}
  • 项目类别:
    {{ item.project_type }}

相似海外基金

{{ item.name }}
{{ item.translate_name }}
  • 批准号:
    {{ item.ratify_no }}
  • 财政年份:
    {{ item.approval_year }}
  • 资助金额:
    {{ item.support_num }}
  • 项目类别:
    {{ item.project_type }}
{{ showInfoDetail.title }}

作者:{{ showInfoDetail.author }}

知道了

AI项目解读示例

课题项目:调控A型流感病毒诱导IFN-β表达的机制研究

AI项目摘要:

本研究聚焦于TRIM2蛋白在A型流感病毒诱导的IFN-β表达中的调控机制。A型流感病毒是全球性健康问题,其感染可导致严重的呼吸道疾病。IFN-β作为关键的抗病毒因子,其表达水平对抗病毒防御至关重要。然而,TRIM2如何调控IFN-β的表达尚未明确。本研究假设TRIM2通过与病毒RNA或宿主因子相互作用,影响IFN-β的产生。我们将采用分子生物学、细胞生物学和免疫学方法,探索TRIM2与A型流感病毒诱导IFN-β表达的关系。预期结果将揭示TRIM2在抗病毒免疫反应中的作用,为开发新的抗病毒策略提供理论基础。该研究对理解宿主抗病毒机制具有重要科学意义,并可能对临床治疗流感病毒感染提供新的视角。

AI项目思路:

科学问题:TRIM2如何调控A型流感病毒诱导的IFN-β表达?
前期研究:已有研究表明TRIM2参与抗病毒反应,但其具体机制尚不明确。
研究创新点:本研究将深入探讨TRIM2在IFN-β表达中的直接作用机制。
技术路线:包括病毒学、分子生物学、细胞培养和免疫检测技术。
关键技术:TRIM2与病毒RNA的相互作用分析,IFN-β启动子活性检测。
实验模型:使用A型流感病毒感染的细胞模型进行研究。

AI技术路线图

        graph TD
          A[研究起始] --> B[文献回顾与假设提出]
          B --> C[实验设计与方法学准备]
          C --> D[A型流感病毒感染模型建立]
          D --> E[TRIM2与病毒RNA相互作用分析]
          E --> F[TRIM2对IFN-β启动子活性的影响]
          F --> G[IFN-β表达水平测定]
          G --> H[TRIM2功能丧失与获得研究]
          H --> I[数据收集与分析]
          I --> J[结果解释与科学验证]
          J --> K[研究结论与未来方向]
          K --> L[研究结束]
      
关闭
close
客服二维码