[发明专利]一种用于基因转染中可光场调控基因快速释放的方法

说明书

本发明公开了一种用于基因转染中可光场调控基因快速释放的方法，该方法中使用具有光伏效应的p+/n型或n+/p型硅基板作为基因承载平台，吸附质粒或质粒/载体复合物，培养细胞；也可采用聚合物薄膜层修饰硅基板再作为基因承载平台；细胞培养后，通过光场照射可使基因快速释放，由细胞摄入完成基因传递及表达。其中p+/n型硅基板中硼元素扩散深度为100～600nm，扩散浓度为1×10¹⁵～5×10¹⁸原子/cm²，n+/p型硅基板中磷元素扩散深度为50‑500nm，扩散浓度为5×10¹⁵～1×10²⁰原子/cm²。本方法可广泛用于基因功能研究和基因治疗等领域。

技术领域

本发明属于生物医用领域，具体涉及一种用于基因转染中可光场调控基因快速释放的方法。

背景技术

21世纪是生命科学的世纪，这已经成为人们的共识，生命科学已逐渐成为生物学、物理学、化学、信息学等各门科学共同探索的领域。随着生命科学的发展，细胞重编程、细胞治疗等生命科学技术研究取得了显著的进步，这些技术可望在生物医学研究和临床等方面获得广泛的应用。这些技术中，在细胞体外培养阶段实现特定基因的转染、表达是其主要技术环节。而且，基因转染本身也是基因功能研究基因治疗等技术的主要手段，因此，体外培养条件下实现易于操作、安全、高效的基因转染技术有着重要的意义。

自2001年起，很多研究者将目标由传统基因转染(液相转染)转向表面介导基因转染(固相转染)，两种转染方法有很大区别。从细胞水平来说，传统基因转染先将细胞铺板，然后将基因/载体复合物加入到细胞培养基中，复合物凭借重力作用沉降到贴壁的细胞膜表面，进而通过胞吞作用进入靶细胞。而表面介导基因转染是以材料表面作为基因/载体复合物承载平台，将复合物或基因通过特异性、非特异性相互作用固定在材料表面上，然后培养细胞，细胞摄取材料表面的DNA进而达到转染的目的。从生命体水平来说，传统基因转染是将基因/载体复合物注射到体内，通过血液循环复合物到达靶细胞，被靶细胞摄取达到基因转染的目的，而表面介导基因转染则是将固定了基因或基因/载体复合物的材料植入到体内靶细胞附近，靶细胞摄取材料上的基因完成基因转染。表面介导基因转染可实现基因在细胞周围的聚集，增加了与细胞的接触几率，提高转染效率；表面介导基因转染可以实现基因的局部浓缩，减少基因/载体复合物用量，具有更好地安全性；表面介导基因转染中基因处于锚定状态，转染过程可在血清环境中完成，具有更高的临床应用价值。另外，表面介导基因转染过程包括复合物的固定、复合物的释放等过程，这为复合物的固定量及复合物的释放过程的控制提供了更多的可能性。