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药物治疗一直是遏制恶性肿瘤最有效的方法之一,而药物传递系统则是恶性肿瘤和药物之间的纽带,药物可以通过药物传递系统的优化从而达到更好的治疗效用。而基于DNA生物材料的纳米药物载体是近来的热点研究之一,它利用材料的特殊性能,实现了目前普通药物传递系统所不能达到的功能和用途。蒽环类抗肿瘤药物阿霉素能够嵌入到DNA双链结构中去,并且能形成稳定的复合物,本研究选用不同的阳离子聚合物RLT、CTAB、PEI来优化修饰双链DNA材料,得到更为理想的双链DNA-聚合物纳米复合体作为递药系统,从而提高对肿瘤细胞的抗肿瘤作用。研究目的:通过不同种类的阳离子聚合物结合双链DNA材料来构建纳米药物载体,以及比较在体外表征和细胞学作用的优劣,选定出构建药物传递系统的材料和方法,提高阿霉素的抗肿瘤效果。研究方法:本研究首先制备性质稳定,能够长期保存的双链M13mp18RF I DNA作为载体构建材料;采用阳离子聚合物RLT、CTAB、PEI修饰双链M13mp18RF IDNA,从而构建出DOX/DNA-RLT、DOX/DNA-CTAB、DOX/DNA-PEI的阿霉素纳米载体;激光纳米粒度仪测定其粒径和电位;透射电子显微镜考察其形态及分散均匀度;超滤离心法考察其药物包载率;透析法考察其释药效率;MTT法考察其对不同种类肿瘤细胞的增殖抑制效果,并评价材料对肿瘤细胞的细胞毒性;流式细胞仪及激光共聚焦显微镜考察MCF-7细胞的细胞摄取效率;流式细胞仪考察其在MCF-7细胞中的凋亡机制、周期机制以及活性氧机制;通过细胞对阿霉素的摄取和消除考察细胞动力学。研究结果:成功构建出DOX/DNA-RLT、DOX/DNA-CTAB、DOX/DNA-PEI药物纳米载体。继而考察药物纳米载体在体外表征和作用于肿瘤细胞方面的优劣,选定DOX/DNA-RLT为最适合的纳米载体。其形态学稳定,粒径421nm,Zeta电位8.15mV,包载率79.56±0.09%,体外释药曲线最为缓慢,对肿瘤细胞的增值具有更高的抑制率。在细胞动力学中DOX/DNA-RLT在胞内能够更快的摄入和更慢的消除。1h时在MCF-7细胞中的摄取率DOX为26.5±1.14%;DOX/DNA为27.1±0.38%;DOX/DNA-RLT为73.7±0.88%。DOX在48h时,凋亡率为3.50±1.61%,坏死率为9.76±0.12%;DOX/DNA凋亡率为19.99±0.11%,坏死率为13.43±0.23%;DOX/DNA-RLT凋亡率为26.42±2.97%,坏死率为15.3±3.11%。DOX的G2/M期为66.08±1.21%,DOX/DNA的G2/M期为67.13±3.02%,DOX/DNA-RLT的G2/M期为75.13±2.18%。DOX在6h的时候产生活性氧的比值是1.33±0.15,DOX/DNA为1.90±0.10,DOX/DNA-RLT为2.5±0.10;DOX在24h的时候产生活性氧的比值是1.15±0.05,DOX/DNA为2.83±0.15,DOX/DNA-RLT为3.8±0.10。以上数据显示DOX/DNA-RLT具有较强抗肿瘤作用,与DOX和DOX/DNA相比有显著性差异(P<0.05),RLT修饰的载体与PEI和CTAB相比毒性更低,更适宜作为药物载体修饰材料。研究结论:本研究构建的DOX/DNA-RLT是基于DNA生物材料的纳米药物载体,能够将药物封装在纳米载体中,且性质稳定,显著的提高包载药物的效率和释药时间,不仅延长在肿瘤细胞内作用时间,还能有效的防止了药物在传递过程的泄漏。通过对细胞抑制率、细胞摄取、细胞凋亡、细胞周期和细胞活性氧机制的探究,还发现其对肿瘤细胞也有较好的选择性,增加了体内外抗肿瘤效用、降低药物自身的毒副作用等特点,DOX/DNA-RLT在未来有望成为一种行之有效的纳米药物载体。