一、引言

二、材料與方法

（一）材料

（二）多聚賴氨酸硅納米粒的制備

1. 硅納米粒的合成
   采用經典的 St?ber 法合成硅納米粒。在乙醇 - 水混合溶液中，將正硅酸四乙酯（TEOS）在氨水的催化作用下發(fā)生水解和縮聚反應。具體步驟如下：將一定量的乙醇、水和氨水混合均勻，然后逐滴加入 TEOS。反應在室溫下持續(xù)攪拌數小時后，通過離心收集納米粒，并用乙醇多次洗滌以去除雜質，得到純凈的硅納米粒。

2. 多聚賴氨酸修飾硅納米粒
   將合成的硅納米粒分散在適當的緩沖溶液（如磷酸鹽緩沖液，PBS）中。然后，將不同濃度的多聚賴氨酸溶液逐滴加入到納米粒分散液中，在溫和攪拌下反應一定時間。反應結束后，通過離心洗滌去除未結合的多聚賴氨酸，得到多聚賴氨酸硅納米粒（PLL - SiNPs）。通過改變 PLL 的濃度和反應時間等條件，優(yōu)化修飾過程，以獲得最佳性能的納米粒。

（三）納米粒的表征

1. 粒徑和電位測定
   使用動態(tài)光散射（DLS）儀器測定納米粒的粒徑大小和表面電位。將制備好的 PLL - SiNPs 分散在 PBS 中，測量其粒徑分布和平均粒徑，同時測量納米粒表面的 zeta 電位，以評估納米粒的穩(wěn)定性和表面電荷性質。

2. 形態(tài)觀察
   通過透射電子顯微鏡（TEM）觀察納米粒的形態(tài)。將納米粒分散液滴在銅網上，晾干后在 TEM 下觀察其形狀、大小和分散情況。

（四）細胞攝取實驗

1. 細胞培養(yǎng)
   將不同的細胞系（如 HeLa、293T、MCF - 7 等）培養(yǎng)在含有 10% 胎牛血清、1% 青霉素 - 鏈霉素的相應培養(yǎng)基中，在 37°C、5% CO?的培養(yǎng)箱中培養(yǎng)。當細胞生長至合適密度時，進行后續(xù)實驗。

2. 納米粒標記與攝取檢測
   將 PLL - SiNPs 與熒光標記的 DNA（F - DNA）混合，孵育一段時間后，加入到培養(yǎng)的細胞中。在不同時間點（如 1、2、4、6 小時等），用 PBS 洗滌細胞，然后用胰蛋白酶消化收集細胞。通過流式細胞術（FCM）檢測細胞內的熒光強度，以評估納米粒的細胞攝取情況。同時，利用共聚焦激光掃描顯微鏡（CLSM）觀察納米粒在細胞內的分布情況。

（五）細胞轉染實驗

1. 轉染效率測定
   將含有報告基因（如綠色熒光蛋白基因，GFP）的質粒 DNA 與 PLL - SiNPs 混合，形成納米粒 - DNA 復合物。將復合物加入到培養(yǎng)的細胞中，培養(yǎng)一定時間（24 - 48 小時）后，在熒光顯微鏡下觀察綠色熒光蛋白的表達情況，計算轉染效率。同時，采用流式細胞術進一步定量分析轉染效率。

2. 轉染條件優(yōu)化
   通過改變納米粒與 DNA 的比例、轉染時間、轉染溫度等條件，優(yōu)化轉染過程，以獲得最高的轉染效率。

（六）生物相容性評價

1. MTT 法檢測細胞活力
   將不同濃度的 PLL - SiNPs 加入到培養(yǎng)的細胞中，培養(yǎng) 24、48 和 72 小時后，加入 MTT 溶液。繼續(xù)培養(yǎng) 4 小時后，棄去培養(yǎng)液，加入 DMSO 溶解結晶物。在酶標儀上測定 570nm 處的吸光度值，計算細胞活力，評估納米粒的細胞毒性。

三、結果

（一）納米粒的表征結果

1. 粒徑和電位
   動態(tài)光散射結果顯示，合成的硅納米粒粒徑在一定范圍內（例如 100 - 200nm），表面電位為負。經過多聚賴氨酸修飾后，PLL - SiNPs 的粒徑略有增加，這可能是由于 PLL 的附著。同時，表面電位變?yōu)檎?，這有利于與帶負電的 DNA 相互作用。

2. 形態(tài)觀察
   透射電子顯微鏡圖像表明，硅納米粒呈球形，粒徑均勻，分散良好。多聚賴氨酸修飾后，納米粒的形態(tài)基本保持不變。

（二）細胞攝取結果

（三）細胞轉染結果

1. 轉染效率
   熒光顯微鏡觀察和流式細胞術定量分析表明，PLL - SiNPs 在多種細胞系中均能實現基因轉染。在優(yōu)化條件下，轉染效率可達到較高水平，例如在 HeLa 細胞中，轉染效率可達到 [X]%，與一些傳統(tǒng)的非病毒載體相比具有一定優(yōu)勢。

2. 轉染條件優(yōu)化
   研究發(fā)現，納米粒與 DNA 的比例對轉染效率有顯著影響。當比例為 [最佳比例] 時，轉染效率高。此外，轉染時間和溫度也對轉染效果有一定影響，適當延長轉染時間和在 37°C 下轉染有利于提高轉染效率。

（四）生物相容性評價結果

四、討論

五、結論