1. 研究目的与意义
核酸是所有细胞生命过程的基础。因此，使用DNA或RNA来治疗遗传性和获得性疾病（所谓的基因疗法）具有巨大的潜在益处。缺陷基因的恢复或恶性基因的抑制可以针对多种疾病，包括癌症、遗传性疾病（囊性纤维化，肌营养不良等）和病毒感染。该疗法存在的主要问题是核酸的大小和电荷在很大程度上限制了其向真核细胞的转运。解决该问题的潜在方法包括使用多种天然和合成的核酸载体[1]。
常规核酸载体一般可分为病毒型和非病毒型。病毒型载体是应用最广泛的载体，因为它具有良好的转染效率，然而病毒作为载体易导致细胞发生突变，具有致瘤性和免疫原性，因此限制了病毒型载体的应用[2]。目前，非病毒型载体的研究越来越受到人们的重视。非病毒型载体是新兴的基因转导系统，具有低毒、低免疫反应、外源基因整合几率低、无基因插入片段大小限制，以及使用简单、制备方便、便于保存和检验等优势。核酸载体需要具有多功能性以克服生物屏障，例如核酸在细胞外环境中的稳定性、被靶细胞内化、可控的细胞内分布以及核酸在靶标作用位点的释放。为了逐步实现核酸载体的这些功能，可以使用改变其结构以响应位点特异性生物信号的“生物响应性”聚合物。pH、氧化还原电势和酶活性随体内的微环境的改变而变化，因此，对这些信号的响应性能够构建出具有程序化功能的核酸载体，即刺激响应型核酸药物载体[3]。该核酸药物载体是通过对外界刺激响应而产生相应结构或理化性质变化的纳米智能载药体系,具有避免药物过早释放,提高病灶药物浓度的特点,可在体内稳定转运，抵达肿瘤靶组织或靶细胞后在肿瘤微环境刺激下载体结构发生响应，可以有效控制负载药物的转运部位和释放速度，从而显著提高靶点药物浓度，增加其抗肿瘤活性并降低其不良反应[4,5]。该智能纳米药物载体目前已成为肿瘤诊断和治疗领域的研究热点,广泛用于控制药物的呈递和释放。
壳聚糖及其衍生物已被用作核酸递送系统。壳聚糖是一种天然的阳离子碳水化合物聚合物，是甲壳类动物、昆虫和其它无脊椎动物外壳中的甲壳质经脱乙酰化制得的一种天然高分子多糖体，其来源丰富、价格低廉，是一种良好的药物载体材料[6]。壳聚糖因其优异的理化性质和生物学活性,如无毒、可生物降解、生物相容性好等特点成为生物医学应用中最有前景的聚合物之一，广泛运用于靶向制剂[7]。壳聚糖具有低水平的免疫原性和最小的毒性，得益于其合适的分子量和去乙酰化程度[6]。此外，壳聚糖分子结构中含很多游离的羟基(-OH)和氨基(-NH2)，对其进行改性得到的壳聚糖基衍生物改善了其性能，扩宽了其应用领域。壳聚糖纳米粒子(CS NPs)因其在药物传递和医学成像方面的应用而备受关注。递送基因时，CS NPs提供一个强大的静电作用与带负电荷的DNA吸附，并保护DNA不被核酸酶降解。在蛋白质和抗原的传递中，CS NPs具有很强的黏附性，能够通过上皮细胞之间的紧密连接[7]。
2. 研究内容和问题
基本内容：
（1）载体合成工艺摸索
（2）合成工艺参数优化
3. 设计方案和技术路线
本课题拟采用化学偶联工艺将肿瘤靶向配体和基质金属酶敏感肽接合到壳聚糖骨架上，摸索反应体系、反应时间、投料比和反应温度等反应条件，采用核磁共振氢谱和红外光谱确定合成产物，最终确定合成工艺。
靶向配体与金属酶敏感肽接合反应---结构初步验证---配体-肽接合物与壳聚糖骨架接合反应---结构初步验证---反应条件参数的摸索和优化---结构表征和验证
4. 研究的条件和基础
实验室仪器设备符合该研究的要求，课题组在该领域有相应的经验。
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