基因治疗作为一种全新的疾病治疗手段，为恶性肿瘤、心脑血管疾病、神经系统疾病以及病毒性流行病等临床治疗难题提供了新的解决途径。安全、高效的基因传递系统是基因治疗成功应用的重要因素之一，是基因治疗研究领域的一个热点。传统的病毒载体虽转染效率较高，但安全性差并存在免疫原性。非病毒载体中的聚阳离子载体以其安全性高、免疫原性低、易修饰等优点吸引了众多研究者的目光，但其递送基因的转染效率有待提高。本文基于聚乙烯吡咯烷酮（PVP）和聚甲基丙烯酸二甲氨基乙酯（PDMAEMA）构建了双亲水性聚阳离子非病毒基因载体，并对其基因递送性能进行了研究。本文首先利用N-溴代丁二酰亚胺（NBS）将PVP进行溴化生成PVP-Br，然后以PVP-Br为大分子引发剂利用原子转移自由基聚合（ATRP）合成了双亲水性接枝聚合物聚乙烯吡咯烷酮接枝聚甲基丙烯酸二甲氨基乙酯（PPD）并应用在基因载体领域。在HepG2细胞上，PPD在无血清条件下具有良好的转染效率。并且在10%的血清中PPD仍具有较高的体外转染效率，与在无血清中的转染效率相比并无明显降低。可见，复合物在血清中有很好的稳定性。但PPD具有一定的毒性。为进一步提高PPD复合物的生物活性，在生理环境下可看作一种天然阴离子大分子的牛血清白蛋白（BSA）被用来与PPD复合物通过层层组装形成三元复合物来改善载体的毒性和转染效率。实验结果表明，BSA的加入对二元复合物的稳定性没有影响，并且三元复合物表面电位可以调节。MTT法检测复合物的毒性测试表明BSA可明显降低载体的毒性，并且复合上浓度超过5.0μg/mL的BSA时，三元复合物没有相对细胞毒性，表现出良好的生物相容性。转染结果表明BSA/PPD-1/DNA三元复合物的转染效率相对于二元复合物有略微的降低，但仍表现出较高的转染效率，在10%血清中，BSA浓度为5.0μg/mL的三元复合物甚至表现出高于商品化转染试剂PEI25K的转染效率。以上结果表明，三元复合物对应用于体内以及临床治疗具有一定的指导意义。