一种功能化纳米配合物基因导入材料及其制备方法和应用
【技术领域】
[0001]本发明涉及基因导入材料技术领域，具体涉及一种功能化纳米配合物基因导入材料及其制备方法和应用。
【背景技术】
[0002]随着人类基因图谱测定的完成，我们对人类疾病发病机制的认识在基因水平上取得了突破性的进展。目前研究表明，有许多疾病的发生及发展与基因密切相关。如果可以筛查出与疾病特异相关的基因片段或者基因突变，就可以有针对性地在基因水平上进行特异治疗，如通过导入相关缺失基因或沉默基因，以增强相关缺失功能或者沉默致病基因，从而达到彻底治疗的目的。将目的基因安全有效地导入生物体内是目前此研究领域中的关键和难点。
[0003]基因导入方法可以分为两类:第一类是病毒型基因导入方法，是以逆转录病毒、腺病毒、腺相关病毒为载体;第二类是非病毒型基因导入方法，如显微注射、基因枪、磷酸钙共沉淀、阳离子脂质体法、以及利用新兴的纳米基因导入材料进行基因转染。
[0004]病毒型基因导入方法存在许多严重的不足，例如病毒转染时有可能激活原癌基因。因此，非病毒型基因导入方法是目前的研究热点，但是，上述所述的非病毒型基因导入方法均存在不足:显微注射一次只能处理一个细胞，其转染效率非常低;基因枪的穿透力十分有限；磷酸钙共沉淀法的转染效率受温度、浓度、操作环境等众多因素影响，转染结果很不稳定；阳离子脂质体法虽然表现出良好的转染效率，但是阳离子脂质体因毒性高，使得阳离子脂质体法的应用受到了限制;现有技术中的纳米基因导入材料存在生产成本高、制备用原料不易得、难以普及推广应用的缺点。
【发明内容】
[0005]本发明的目的之一在于针对现有技术的不足，提供一种功能化纳米配合物基因导入材料的制备方法。
[0006]本发明的目的之二在于针对现有技术的不足，提供一种功能化纳米配合物基因导入材料。
[0007]本发明的目的之三在于针对现有技术的不足，提供一种功能化纳米配合物基因导入材料的应用。
[0008]为了实现上述目的之一，本发明采用如下技术方案:
一种功能化纳米配合物基因导入材料的制备方法，它包括以下步骤:
步骤一，硫酸亚铁水溶液通氮气:往硫酸亚铁水溶液中通入氮气；
步骤二，加入氟尿嘧啶水溶液:往步骤一中持续通入氮气的硫酸亚铁水溶液中加入氟尿嘧啶水溶液，然后在一定温度下搅拌一定时间，得到混合物；
步骤三，超声:对步骤二中得到的混合物继续通入氮气，然后对步骤二得到的混合物进tx超声震荡一定时间； 步骤四，静置:对步骤三完成超声震荡后的混合物进行静置一定时间；
步骤五，离心并烘干:对步骤四完成静置的混合物进行离心，得到沉淀物，然后对沉淀物进行烘干，即制得功能化纳米配合物基因导入材料。
[0009]上述技术方案中，所述步骤一硫酸亚铁水溶液通氮气步骤中，所述硫酸亚铁水溶液的质量体积浓度为0.5g/L?5g/L。
[0010]上述技术方案中，所述步骤二加入氟尿嘧啶水溶液步骤中，所述氟尿嘧啶水溶液的摩尔浓度为0.05mol/L?0.5 mol/L。
[0011]上述技术方案中，所述步骤二加入氟尿嘧啶水溶液步骤中，所述硫酸亚铁水溶液与所述氟尿嘧啶水溶液的摩尔比为I?5:1。
[0012]上述技术方案中，所述步骤二加入氟尿嘧啶水溶液步骤中，所述搅拌温度为40°060°C，所述搅拌时间为20min?40min。
[0013]上述技术方案中，所述步骤三超声步骤中，所述超声震荡的时间为Ih?4h;所述超声震荡的超声波的频率为30 kHz-50 kHz ο
[0014]上述技术方案中，所述步骤四静置步骤中，所述静置的时间为1h?15h。
[0015]上述技术方案中，所述步骤五离心并烘干步骤中，所述烘干的温度为50°C~70°C，所述烘干时间为5h~7h。
[0016]为了实现上述目的之二，本发明采用如下技术方案:
一种功能化纳米配合物基因导入材料，运用上述所述的一种功能化纳米配合物基因导入材料的制备方法所制得的功能化纳米配合物基因导入材料，所述功能化纳米配合物基因导入材料为一种平均直径为150nm左右的纳米球状材料。
[0017]为了实现上述目的之三，本发明采用如下技术方案:
提供一种功能化纳米配合物基因导入材料的应用，上述所述的一种功能化纳米配合物基因导入材料的制备方法所制得的功能化纳米配合物基因导入材料在抗肿瘤药物中的应用。
[0018]本发明与现有技术相比较，有益效果在于:
(一)本发明提供的一种功能化纳米配合物基因导入材料的制备方法具有制备方法简单的优点，所制得的功能化纳米配合物基因导入材料为一种平均直径为150nm左右的纳米球状材料，且该纳米球状材料的粒径能够通过反应时间的控制进而控制纳米颗粒的粒径，从而扩大了粒径的选择范围。该功能化纳米配合物基因导入材料能和绿色荧光蛋白质粒基因PGFP以非共价方式结合，形成无机纳米基因导入系统，用于基因转染。该功能化纳米配合物基因导入材料与绿色荧光蛋白质粒基因PGFP结合后再与DNA中的氢氧化钙和磷酸离子的正电性根发生作用，能够达到稳定的转染效率，并且能够降低高浓度钙离子可能导致的活性，从而使得本发明所制得的功能化纳米配合物基因导入材料能够在人体内得到进一步应用。与现有技术相比，本发明所述制得的功能化纳米配合物基因导入材料具有以下优点:
(1)具有较高的转染效率，在人乳腺癌细胞中转染效率能够达到45%左右；
(2)低毒性，因硫酸亚铁具有良好的生物相容性，使得所制得的球状的功能化纳米配合物基因导入材料具有良好的生物相容性，因此，使得细胞生存率很高；
(3)该功能化纳米配合物基因导入材料的分散性良好，符合对转染的要求；
(4)制备成本极低，因制备该功能化纳米配合物基因导入材料所用的原材料的价格低廉，且易得。
[0019](5)材料制备反应简单，容易操作，可重复性好；
(6)应用前景良好，可以应用于制备抗肿瘤药物。
[0020](二)本发明提供的一种功能化纳米配合物基因导入材料的制备方法，其步骤一往硫酸亚铁水溶液中通入氮气，是为了去除硫酸亚铁水溶液中的氧气，从而防止硫酸亚铁水溶液中的二价铁发生氧化反应，并在步骤二和步骤三的全过程均保持通入氮气，进一步防止亚铁离子发生氧化反应。
【附图说明】
[0021 ]图1是本发明的一种功能化纳米配合物基因导入材料的制备方法的实施例1所制得的功能化纳米配合物基因导入材料的透射电镜图。
[0022]图2是本发明在转染实验中的功能化纳米配合物基因导入材料和pEGFP-Cl的联合体在转染后的倒置荧光显微镜下的荧光图。
[0023]图3是本发明在转染实验中的功能化纳米配合物基因导入材料和pEGFP-Cl的联合体在转染后的细胞存活率图。
[0024]图4是本发明在转染实验中的功能化纳米配合物基因导入材料和pEGFP-Cl的联合体的转染效率图。
[0025]其中，在图3至图4中，ce 11 viabi I ity(%)代表细胞存活率，transfect1nefficiency(%)代表转染效率。
【具体实施方式】
[0026]下面结合实施例对本发明作进一步的说明。
[0027]其中，本发明提及的氟尿嘧啶水溶液也称作:2，4_二羟基-5-氟嘧啶或5-FU或5-氟-2，4(1H，3H)_ 嘧啶二酮。
[0028]实施例1。
[0029]—种功能化纳米配合物基因导入材料的制备方法，它包括以下步骤:
步骤一，硫酸亚铁水溶液通氮气:往硫酸亚铁水溶液中通入氮气;本实施例中，硫酸亚铁水溶液的质量体积浓度为lg/L;
步骤二，