DOI: 10.1021/acsabm.9b00848

将生物材料支架与基因载体相结合用于基因治疗在组织工程中具有广阔的应用前景。本文将电纺聚乳酸-乙醇酸（PLGA）纳米纤维与端胺基第5代聚酰胺（PAMAM）树枝状大分子（G5•NH2）表面接枝，将层层静电组装技术与树枝状大分子化学相结合，构建了基因传递平台。通过静电作用，将PLGA纳米纤维预涂层带正电荷的聚二烯丙基二甲基氯化铵和聚丙烯酸，然后通过1-乙基-3-[3-（二甲氨基）丙基]碳化二亚胺盐酸盐化学与G5•NH2树枝状大分子共价交联。X射线光电子能谱证实了G5•NH2树枝状大分子在PLGA纳米纤维上的成功接枝。扫描电镜研究表明，接枝G5•NH2树枝状大分子后，纳米纤维光滑、均匀的形貌没有明显变化，只是纤维直径略有增加，而高分辨率的原子力显微镜图像显示，接枝G5•NH2树枝状大分子后，PLGA纳米纤维的表面稍显粗糙。此外，PLGA纳米纤维支架在接枝G5•NH2树枝状大分子后变得亲水。生物学研究表明，已开发的G5•NH2-g-PLGA纳米纤维支架不仅能使NIH 3T3细胞附着和增殖，而且还能够复合pDNA并传递pDNA/树状大分子复合物以进行原位基因转染。PLGA纳米纤维与树状大分子的功能化在组织工程、基因治疗和药物传递等领域有着广泛的应用。

图1.原始PLGA（A，a）、PLGA1（B，b）、PLGA2（C，c）、G5·NH2-g-PLGA1（D，d）和G5·NH2-g-PLGA2（E，e）纳米纤维的SEM图像和相应的直径分布。

图2. PLGA（a）、PLGA1（b）、PLGA2（c）、G5·NH2-g-PLGA1（d）和G5·NH2-g-PLGA2（e）纳米纤维的AIR-FTIR光谱。

图3.原始PLGA（a）、PLGA1（b）、PLGA2（c）、G5·NH2-g-PLGA1（d）和G5·NH2-g-PLGA2（e）纳米纤维的XPS光谱。

图4. PLGA（a）、PLGA1（b）、PLGA2（c）、G5·NH2-g-PLGA1（d）和G5·NH2-g-PLGA2（e）纳米纤维的C1 XPS光谱。

图5.不同修饰的PLGA纳米纤维垫的接触角。

图6.（a）pDNA校准曲线。（b）G5•NH2-g-PLGA1（1）和G5•NH2-g-PLGA2（2）的负载效率和负载能力随pDNA浓度的变化而变化。（c）无PLGA纳米纤维垫（1），存在G5•NH2-g-PLGA1纳米纤维垫（2）和无G5•NH2-g-PLGA2纳米纤维垫的pDNA溶液（2μg/孔，2 mL）的紫外可见光谱。

图7.分别接种到PLGA、G5·NH2-g-PLGA（PLGA1和PLGA2）和pDNA/G5·NH2-g PLGA（PLGA1和PLGA2）纳米纤维垫上的NIH 3T3粘附力的CCK-8分析。TCP为对照组。 （*p＜0.05，**p＜0.01和***p＜0.001）。

图8.在TCP基底、PLGA、G5·NH2-g-PLGA1、pDNA/G5·NH2-g-PLGA1、G5·NH2-g-PLGA2和pDNA/G5·NH2-g-PLGA1纳米纤维支架上孵育1、4和8小时的活细胞的荧光图像。

图9.在TCP基底、PLGA、G5·NH2-g-PLGA1、pDNA/G5·NH2-g-PLGA1、G5·NH2-g-PLGA2和pDNA/G5·NH2-g-PLGA2纳米纤维支架上孵育1、2和4天的NIH 3T3的细胞活力。（***p＜0.001）。

图10.NIH 3T3与pDNA/G5-NH2-g-PLGA1（A，C）和pDNA/G5-NH2-g-PLGA2（B，D）共培养4h（A，B）和2d（C，D）的扫描电镜图像。面板a-d为相应的放大图像。

图11.用TCP基底（a）、原始PLGA（b）、G5·NH2-g-PLGA1（c）和G5·NH2-g-PLGA2（d）纳米纤维支架对编码pEGFP转染的pDNA的荧光图像。

图12.用TCP基底（a）、原始PLGA（b）和G5·NH2-g PLGA1（c）和G5·NH2-g-PLGA2（d）纳米纤维支架对编码pEGFP转染的pDNA的流式细胞仪测量。