金纳米棒的修饰方法及金纳米棒-功能分子复合体
在疾病的预防和治疗过程中，疫苗发挥着极其重要的作用。疫苗载体主要分为病毒载体和非病毒载体两种。相对于病毒载体来说，非病毒载体具有容易生产、毒副作用小等优点。因此，近年来非病毒载体作为潜在疫苗载体或佐剂的研究备受人们关注。与其它非病毒载体相比，纳米材料作为载体具有促进细胞对功能分子如DNA等的摄入、延长功能分子在血液的循环时间并通过适当的修饰加工实现功能分子的靶向运输等优点。抗原呈递细胞(Antigen-Presenting Cells, APCs)在机体的免疫防御过程中发挥着重要作用。树突状细胞(Dendritic Cells, DCs)作为专职性的抗原呈递细胞，由于其摄入、处理抗原并将其运输至淋巴组织进而呈递给幼稚T细胞的能力而在免疫反应中发挥着更为重要的作用。对于疫苗来说，能否有效传递至APCs尤其是DCs中并与其相互作用，从而诱导长期、高效的免疫反应关系到预防或治疗疾病的成败。DCs也因此在疫苗的研究开发中备受研究人员的关注。相对于微米级疫苗载体来说，纳米材料更易进入机体，且粒径为 40_70nm 的纳米材料更容易进入淋巴组织。而在纳米材料表面修饰APCs尤其是DCs特异性表面分子的抗体，对于促进抗原的有效传递将提供更为有利的保障。功能分子或疫苗抗原尤其是DNA疫苗若要成功传递至免疫细胞，需要穿越以下三种屏障:(1)细胞膜；(2)内吞体或溶酶体的降解；(3)细胞核。换句话说，一种成功的疫苗尤其是DNA疫苗需要实现将抗原有效传递、保护其免于降解且进入细胞核中才能真正预防和治疗疾病。
本文的目的在于提供一种金纳米棒的修饰方法、由该方法获得的金纳米棒-功能分子复合体。具体技术方案如下：在25°C条件下，将0.2mol/L的十六烷基三甲基溴化铵(CTAB，Amersco公司，美国)溶液5mL与0.96mmol/L的四氯金酸溶液5mL混合后，向该混合体系中加入0.0lmol/L的冰浴的硼氢化钠溶液0.6mL,以800rpm的速度搅拌2min，得到晶种液。在25°C条件下,将25mmol/L的四氯金酸溶液IOmL^K 250mL加至4mmol/L的硝酸银溶液12.5mL中混匀，然后向该混合体系中加入0.2mol/L的CTAB溶液250mL和0.08mol/L的抗坏血酸溶液5mL，混合15-30秒，即得生长液。当生长液由橘黄色逐渐变为无色时，即向生长液中加入0.6mL晶种液，混合均匀后25°C下静置16_18h，最后离心洗涤即得金纳米棒。使用的金纳米棒的长度为40_70nm，长径比为1-6: I。由于在金纳米棒的制备原料中含有如十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)等阳离子型的表面活性剂或如聚二甲基二烯丙基氯化铵O3DDAC)等带正电的聚电解质，因此所述的金纳米棒表面带正电荷，本发明中的所述金纳米棒带有10-50毫伏的正电荷。由于DNA和绝大多数蛋白质抗原均带负电,而本发明中所述的金纳米棒表面带正电荷，其易通过静电吸附作用结合在一起，因此在本发明中，对所述DNA或蛋白质抗原的种类没有特别的限制，所述DNA例如艾滋病病毒膜蛋白编码基因(HIV Env DNA)、乙肝病毒膜蛋白编码基因(HBV)和人乳头瘤病毒膜蛋白编码基因(HPV)等，所述蛋白质抗原例如艾滋病病毒膜蛋白(gpl40)、乙肝病毒膜蛋白和人乳头瘤病毒膜蛋白抗原等，所举出的这些DNA或蛋白质抗原均可与本发明中的金纳米棒相互结合。为了提闻DNA和蛋白质抗原进入细胞的量，同时使DNA避免溶酶体的降解，从而保证DNA和蛋白质抗原有效发挥作用，本发•明所提供的修饰方法中还包括，将金纳米棒与DNA的溶液或蛋白质抗原的溶液接触•之后，再在溶剂存在下与改性聚乙二醇、融合肽、核定位信号、促进入胞功能分子、靶向抗原呈递细胞的特异性抗体中的任意一种或多种一次或分多次接触，每次接触的时间为2-12小时，所述改性聚乙二醇的骨架为聚乙二醇骨架，所述改性聚乙二醇的一端为巯基且另一端为氨基或羧基。所述溶剂可以为去离子水、磷酸盐缓冲液(PBS)或吗啉乙磺酸缓冲液(MES)等中的一种。