中文摘要：

摘要非病毒基因载体的功能不仅与材料的物化性能有关，也与其形态学相关，但人们对载体形态学与其功能之间的关联性还知之甚少。已有的相关研究主要集中在粒状和线状载体，而片状载体的显著特点使得有望在研究片状载体时发现新的现象并获得转染效率高的基因载体。鉴于此，本项目拟采用模板法和原位复合法制备片状纳米羟基磷灰石（HAp），并赋予其磁性能，且通过调节HAp的制备工艺参数调控其形态与尺度。进一步通过类插层与组装技术进行片状纳米HAp与DNA的可控组装，并考察具有不同几何学特性的片状纳米HAp与DNA的组装机制，研究HAp/DNA复合体与细胞的相互作用及其三维条件下的转染机理，探究片状基因载体的独特功能，并最终阐述基因载体的几何学效应，揭示基因载体的几何学特性与其功能之间的内在本质规律，为设计和制造安全且高效转染的新型基因载体提供新思路和理论依据，其理论与技术还可拓展到药物载体和影像诊断等其它领域。

结论摘要：

本课题采用模板法制备了有序的层片状纳米羟基磷灰石（HAp），采用原位复合技术对层片状HAp进行了磁性化处理，制备了磁性层片状HAp，并主要在片状纳米HAp制备及其磁性化、DNA与HAp的组装动力学、HAp及磁性HAp对DNA保护机理与释放动力学、DNA/HAp和磁性化DNA/HAp复合体形态和结构对转染效率的影响以及DNA的转染机制等方面进行了系统研究。本课题首先研究了醇水比例、原料浓度、模板剂浓度、陈化时间对HAp层片结构的影响。结果表明，乙醇/水 = 1:1左右能够制得具有与模板空间结构相似的长程有序介观结构的材料；在其他条件不变的情况下，较高的原料浓度更适合于Lα-HAp的制备；增加模板剂用量有利于Lα相的生成；陈化时间有利于长程有序介观结构的形成。课题进一步分析了Fe/Ca摩尔比、原料浓度以及模板剂SDS对制备Lα-HAp的影响。研究结果表明，随着Fe/Ca摩尔比的增加，磁性HAp中Fe3O4相对含量增加；较高的原料浓度对制备Lα-HAP更有利；增加模板剂SDS用量有利于Lα相的生成。对HAp/DNA质量比、反应时间和pH与吸附插层率关系的研究发现，随着HAp/DNA质量比的增大和层片状HAp与DNA反应时间的延长，HAp对DNA的吸附插层率均显著增大；而随着pH值的增加，复合材料的吸附插层率明显降低。此外，研究还发现，层片状HAp可以有效的保护DNA不被DNA酶分解；在不同的酸性条件下，层片状HAp/DNA复合物表现出了规律性的DNA释放。层片状HAp具有较高的转染效率，层片状结构越好，转染效率也越高；三维转染效率高于二维转染效率。在完成任务书所规定的任务的基础上，本课题组还对HAp载药等进行了探索研究，结果表明HAp及磁性化HAp载药复合物均具有良好的缓释性能，预示着极佳的载药性能。