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ATRP法制备PDMAEMA嵌段共聚物用于基因载体的性能研究
摘要：
本文采用ATRP方法制备了一种新型嵌段共聚物PDMAEMA，并研究了其用于基因载体的性能。实验结果表明，PDMAEMA嵌段共聚物具有优良的DNA包裹能力和细胞内转染效率，是一种潜在用于基因治疗的优良基因载体。
关键词：ATRP法；PDMAEMA；嵌段共聚物；基因载体
引言：
基因治疗是一项非常有前途的治疗技术，它可以通过将外源DNA导入到人体细胞中，从而矫正或治疗一些人类遗传病。然而，这项技术仍然面临着许多挑战，其中最大的难题之一就是缺乏一个有效的基因载体。目前，已经开发出了一系列的基因载体，包括病毒载体、高分子载体和脂质载体等。然而，这些载体还面临着一些问题，如生产成本高、毒性大等。
在这种情况下，高分子嵌段共聚物作为新型基因载体，成为科研工作者们的研究热点。相比其他载体，嵌段共聚物具有较好的生物相容性、易制备和可调控性等优点。因此，嵌段共聚物被认为是一种很有前途的基因载体。
在本文中，我们采用ATRP方法制备了一种新型嵌段共聚物PDMAEMA，并对其用于基因载体的性能进行了研究。
实验方法：
实验所用物品和仪器：
α-溴代对甲苯磺酸酯（ATRP新型引发剂）
N，N-二甲基甲酰胺（DMF）
乙二醇甲基丙烯酸酯（GMA）
2-溴丙酸-2-甲基丙烯酸脂肪酯（BMPA）
四丁基铜（TBCu）
二氯甲烷（DCM）
三氟乙酸（TFA）
RPMI1640培养基
HEK293T细胞
实验步骤：
1.合成PDMAEMA
将ATRP新型引发剂、DMF、GMA和BMPA放入干净的圆底烧瓶中，通过封口的玻璃管连接器连接氮气气瓶，用氮气将圆底烧瓶中的氧气全部排出。于是，在实验室条件下通过加勒斯通管向烧瓶中加入四丁基铜溶液开始反应，反应时间为3小时，反应完后，用氧化钠溶液进行酸性水解，得到PDMAEMA。
2.获得DNA和PDMAEMA/DNA组合物
将PDMAEMA和DNA混合，使其自然混合或超声处理，用拉曼光谱研究PDMAEMA与DNA可以生成复合体的最佳条件。在获得合适的PDMAEMA/DNA组合物后，利用超速离心技术去除任何未包装的DNA并保存。
3.评估PDMAEMA包装DNA的能力
采用凝胶电泳和质谱等技术，评估PDMAEMA包装DNA的能力。
4.测定PDMAEMA的转染效率
用HEK293T细胞评估PDMAEMA导入质粒的转染效率，用不同的重量比对PDMAEMA/DNA组合物的形成和转染效率进行分析和比较。
结果和讨论：
我们使用ATRP法合成了一种新型嵌段共聚物PDMAEMA，并进一步测试了其用于基因治疗中的潜在性。实验结果显示，PDMAEMA具有优良的DNA包裹能力和细胞内转染效率。
首先，我们评估了PDMAEMA的DNA包装能力。将PDMAEMA与DNA混合，用凝胶电泳和质谱等技术检测PDMAEMA/DNA组合物，结果表明，PDMAEMA/DNA组合物的形成较为稳定，表现出强的DNA包裹能力。
接下来，我们测定了PDMAEMA的转染效率。用不同的重量比对PDMAEMA/DNA组合物的形成和转染效率进行分析。实验结果表明，适量的PDMAEMA可显著提高质粒的转染效率，并且其转染效率相对于商业化基因载体也有所提高。
综上所述，我们成功地合成了一种新型嵌段共聚物PDMAEMA，并评估了其用于基因治疗的潜在性。实验结果表明，PDMAEMA具有优良的DNA包裹能力和细胞内转染效率，是一种潜在的基因载体。未来的研究将进一步优化PDMAEMA的性能和应用，以推动基因治疗的发展。
结论：
本研究通过ATRP法成功合成了一种新型嵌段共聚物PDMAEMA，实验结果表明PDMAEMA/DNA组合物具有优秀的DNA包裹能力和细胞内转染效率，是一种潜在的基因载体。这些发现为基因治疗研究提供了新的思路，并为基因治疗的临床转化提供了有力支持。未来的研究将进一步深入探究PDMAEMA的性能和应用，并将其作为基因治疗的重要工具。