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基因载体是基因治疗的关键，病毒性基因载体在临床应用上暴露出一系列安全问题，非病毒性载体的研究成为当务之急。壳聚糖是天然甲壳素的脱乙酰产物，具有优良的生物相容性和生物可降解性，无免疫原性，能与DNA形成聚电解质复合物，其复合保护DNA的能力强，成为当今最具潜力的非病毒性基因载体之一。
量子点(QDs)荧光明亮、稳定，激发光谱宽，发射光谱窄，且发射波长可通过改变其粒径大小和组成的材料来调控，QDs的研究已成为一门新兴的交叉科学，尤其是水溶性QDs作生物荧光标记物的研究是目前最有吸引力的研究领域之一。
本论文首先概述了壳聚糖及其改性衍生物作基因载体的最新研究进展，同时综述了水溶性QDs的制备方法及应用研究进展，特别是它在生物、医学中作荧光探针的最新研究。
叶酸(FA)是一种B族维生素，可特异性地与细胞表面的叶酸受体作用形成复合物，通过受体介导内吞被细胞吸收且顺利到达细胞核。叶酸受体可被许多肿瘤细胞超量表达，FA已被当作抗癌药物的靶向分子而受到广泛重视。因此，将FA接枝到壳聚糖上，可使负载DNA后的壳聚糖具有良好的靶向性。
聚乙二醇(PEG)无毒，有良好的水溶性和生物相容性，已广泛用于提高材料的生物相容性和半衰期。将PEG共价连接到壳聚糖上，可提高壳聚糖载体的水溶性及稳定性，延长壳聚糖/DNA复合物在血浆中的循环时间，提高其基因转染效率。
本研究将FA和PEG接枝到四种不同分子量的壳聚糖上，获得了一系列改性的壳聚糖接枝共聚物。用FTIR、1HNMR、UV-Vis、DSC和TEM对产物进行了表征，结果表明，FA和PEG被成功地接枝到壳聚糖上。
同时，以3-巯基丙酸为稳定剂，制备了水溶性碲化镉(CdTe)QDs，通过UV-Vis光谱和荧光光谱考察了制备条件对QDs荧光性能的影响，在最佳条件下制备了稳定性好、荧光强度高的水溶性CdTeQDs。
以高荧光强度和高稳定性的CdTeQDs标记壳聚糖及FA和PEG改性的壳聚糖，探讨它们的相互作用机理发现，壳聚糖及改性壳聚糖都能与QDs通过静电作用自组装，形成稳定的复合物，且复合物的荧光强度相对纯QDs均明显增强。测定二者最低相互作用浓度发现，对于原始壳聚糖，当壳聚糖与QDs的体积比为0.003时，荧光强度达到最大值；而对于FA和PEG改性的壳聚糖，当壳聚糖与QDs的体积比为0.00375～0.004时，荧光强度达到最大值。壳聚糖及改性壳聚糖与QDs通过静电作用形成核，PEG包裹在其外面，可看到明显的核/壳结构。壳聚糖/QDs复合物大部分呈球形，有少量椭球形，大小为200-300nm，改性壳聚糖/QDs复合物大小为150-250nm，尺寸分布更为均一。
这将为下一步标记壳聚糖与基因的复合物，跟踪它们与细胞的相互作用途径，明了其相互作用机理，提供强有力的理论依据。