细胞膜硼氮纳米孔道中ssDNA的传递研究
摘要：作为天然屏障，药物必须穿过细胞膜才能进入细胞发挥治疗作用。硼氮纳米管(BNNTs)作为一种潜在的药物载体，以其独特的物理化学性质引起了人们的广泛兴趣。将药物通过细胞膜纳米孔道传递提供了一种使用纳米材料作为药物输送工具的新途径，但是通过细胞膜与硼氮纳米管进行 ssDNA 的传递的机制和分子细节仍不清楚。本综述中，总结了近几年来 ssDNA 的应用以及硼氮纳米管的特点及其在基因药物传递系统中的应用，展望了它们的应用前景。
关键词：硼氮纳米管； ssDNA； 纳米材料与细胞相互作用； 药物传递
1 引言
由于基因缺陷和异常导致的遗传性和获得性危及生命的疾病具有巨大的治疗潜力，基因治疗在癌症、获得性免疫缺陷综合征、心血管疾病和某些自身免疫性疾病上的治疗期望相当高[1]。抗癌药物对肿瘤细胞和组织的渗透性差是癌症治疗中的已知问题，为解决这一问题，近几十年来，人们开发了许多纳米载体用于药物输送，如脂质体[2]、硅纳米颗粒[3]、树枝状聚合物[4]、金纳米颗粒[5]等。然而，由于仍然存在一系列悬而未决的问题，相关的纳米颗粒输送方案很少从实验室进入临床。例如，液体制剂运输方面的挑战；机械性能不足；无法在局部地区维持给定的药物浓度，限制了脂质体的临床应用[6]。
自从1991年日本物理学家饭岛秀雄 (Sumio Iijima) 发现电弧燃烧石墨棒的不溶性烟雾中存在碳纳米管(carbon nanotubes，CNTs)以来，碳纳米管作为一种用途广泛的碳基纳米材料引起了人们的广泛关注[7]。然而，人们对单壁碳纳米管的生物安全性、活性和相容性表示担忧。氮化硼纳米管(Boron Nitride Nanotubes，BNNTs)是单壁碳纳米管的同位素体，具有独特的物理性质，本质上是非细胞毒性的。因此，当 BNNTs 的溶解性和生物相容性通过化学功能化获得时，人们发现它可能更适合于生物医学应用[8-10]。BNNTs 和 CNTs 具有相似的结构、相似的力学性能和导热性能，而 BNNTs 比 CNTs 更具化学惰性和结构稳定性。
虽然一些研究关注纳米通道的药物传递机制，但对这些药物跨膜纳米通道的动力学了解仍然非常有限，特别是在分子水平上。例如，Tasis 等人[11]重点通过共价连接或非共价连接将药效团和靶向基团附着到纳米管的外表面。此外，药物可以通过多种方式从硼氮纳米管中释放[12]，包括酶水解、pH 响应、电刺激、热响应、近红外光谱等。因此，了解药物通过膜纳米通道的动态行为和转运机制至关重要。
2 ssDNA
单链 DNA (ssDNA) 是指含有一条脱氧核糖核苷酸链的 DNA 分子，其结构如图1所示，DNA 分子复制时，由双链 DNA 分子在复制叉处解链产生。大部分 DNA 以双螺旋结构存在，但一经热或碱处理就会变为单链状态。
DNA 是遗传信息的载体，因此它是基础生物学研究、生物材料科学和合成生物学不可或缺的一部分。绝大多数现代生物研究和生物工程依赖于合成的定制 DNA 序列，包括寡核苷酸和更长的结构，如合成基因，甚至整个染色体。能够大规模、低成本和高效率地构建所需 DNA 序列的突破可以催化生物学研究和应用的快速进步。ssDNA 被认为是一种元素材料，在许多生物反应中具有诱人的应用潜力，相关DNA纳米技术也具有广泛的适用性[13]。例如，ssDNA 可用作 DNA 纳米技术的支架[14]，用作规律间隔成簇短回文重复序列(CRISPR)和CRISPR-Cas9系统的供体 DNA[15]，用作药物输送的载体[16]，用于分子诊断[17]，基于 DNA 的数据存储[18]，以及各种纳米尺度的应用[19]。
以上是毕业论文文献综述，课题毕业论文、任务书、外文翻译、程序设计、图纸设计等资料可联系客服协助查找。
