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本文运用原子转移自由基聚合技术一锅法合成了以聚N, N’-双(丙烯酰)胱胺(PBAC)为交联核,以线性聚甲基丙烯酸-N, N’-二甲氨基乙酯(l-PDMAEMA)为臂的星形阳离子聚合物s-PDMAEMA。在二硫代苏糖醇(DTT)还原条件下,s-PDMAEMA显示了可降解能力。s-PDMAEMA聚合物具有比l-PDMAEMA更强的压缩DNA能力。s-PDMAEMA具有优于其对应线性l-PDMAEMA的细胞转染效率,s-PDMAEMA200的转染效果高于PEI25kDa,且毒性更低。通过酸碱滴定实验考察了l-PDMAEMA、s-PDMAEMA载体的质子缓冲效应。采用AFM观察不同pH对l-PDMAEMA/DNA、s-PDMAEMA/DNA复合物形貌的影响。以时间相关荧光光谱技术考察了l-PDMAEMA/DNA、s-PDMAEMA/DNA的核酸降解酶稳定性。结果表明,交联结构聚合物分子内部渗透压提高,星形聚合物表现出了比线性聚合物更强的质子缓冲能力。当环境pH值从7.4降到5.0,l-PDMAEMA/DNA复合物变得更为紧密;相反,由于带正电的臂向外部伸展,s-PDMAEMA/DNA复合物呈现疏松形态。自由和结合溴化乙锭的相对含量变化证实s-PDMAEMA能够对DNA提供更有效的保护,s-PDMAEMA具有密集的叔胺基团,能够吸收更多质子,有利于复合物的高效内涵体逃逸。通过原子转移自由基聚合方法合成了DMAEMA与3-(甲基丙烯酰胺)丙基-二甲基(3-磺丙)胺(MPDSAH)的共聚物,并考察了这一聚合物作为新型基因载体的应用。MTT实验结果显示,引入磺酸类聚两性电解质PMPDSAH降低了PDMAEMA阳离子载体的细胞毒性。PDMAEMA200-PMPDSAH80共聚物具有高于PDMAEMA200均聚物载体的转基因效率。在复合比8/1 ,PDMAEMA200-PMPDSAH80载体的基因转运效果与PEI25kDa相当。体外细胞转染实验结果显示, PDMAEMA200-PMPDSAH80显示了明显高于同类物PDMAEMA200-PMPC80的转染效果。流式细胞实验表明高亲水性的PMPC嵌段削弱了PDMAEMA200/DNA纳米复合物的细胞内化效果;相反,引入PMPDSAH增加了PDMAEMA200/DNA复合物的细胞摄取能力。DSC测定结果揭示PDMAEMA200-PMPC80与PDMAEMA200对DPPC膜扰动能力相当,PDMAEMA200-PMPDASH80具有高于PDMAEMA200的DPPC膜扰动能力,推断PMPDSAH具有相对较强的细胞膜扰动能力,促进了复合物的细胞内吞。