4。1。1 GQD在膜表面的行为 15

4。1。2 GQD-DA在膜表面的行为 16

4。2 石墨烯量子点和脱氧腺嘌呤核苷跨膜的SMD模拟 19

4。2。1 GQD穿越膜过程 19

4。2。2 DA穿越膜过程 21

4。2。3 GQD-DA穿越来自优Y尔L论W文Q网wWw.YouERw.com 加QQ7520~18766 膜过程 22

5 结论 23

6 展望 24

参考文献 24

致谢 26

1 引言

随着DNA双螺旋结构的发现以及人类对发病机制的不断深入，愈来愈多的研究证明，多种疾病与基因的结构或功能改变有关。因此人类萌生了从基因水平治疗疾病的梦想，即 “基因治疗”[1]。

基因治疗具有许多的优点，而裸露的基因治疗药物存在许多缺点，比如细胞靶向能力差；在组织或细胞中易被核酶降解；自身带有负电荷的药物会与带有负电荷的脂质膜发生排斥作用等等。因此，需要寻求合适的载体负载基因治疗药物，以跨越基因治疗药物输递过程中遇到的瓶颈，将其输递到靶细胞，以实现该药物的高效表达[2-3]。

近年来，随着纳米技术的不断发展，纳米材料在生物医学领域得以广泛应用。与传统的材料相比，纳米材料具有特有的界面效应、量子尺寸效应等，在基因治疗药物输送系统中表现出广阔的应用前景[4-6]。而石墨烯量子点作为一种新型的纳米材料，研究其跨膜传递基因治疗药物对寻找基因治疗药物载体具有十分重要的指导意义[7-8]。

在本次工作中，我们通过分子动力学模拟和操控式分子动力学模拟对石墨烯量子点以及脱氧腺嘌呤核苷在膜表面的行为和穿越膜时受到的作用力进行了研究。在模拟的过程中，我们选择了脂质（POPC）膜，先分别将石墨烯量子点和石墨烯量子点—脱氧腺嘌呤核苷放在脂质膜外，观察它们是否会发生自发的穿膜现象，然后对它们进行操控式分子动力学模拟，引导它们穿越脂质膜，并根据它们在穿膜过程中不同的受力情况比较穿膜的难易程度。论文网

1。1基因治疗简介

1。1。1基因治疗概述

基因治疗（gene therapy）是将目的基因导入特定的靶细胞进行表达，弥补引起疾病的基因缺陷或异常，从而达到治疗疾病的目的。基因治疗与传统的治疗方法相比，最大的优势在于它能从根源上修正引起疾病的异常基因。

基因治疗最先由美国科学家Anderson博士等人在1990年获得临床试验的成功。从此打开了基因时代的大门。随着人们对基因治疗的不断探索，基因治疗已从早期单基因遗传病的治疗，扩展到对人类健康造成严重威胁的多基因疾病的治疗，包括心血管疾病、恶性肿瘤、遗传性疾病、代谢性疾病以及感染性疾病等，其中恶性肿瘤是目前基因治疗的一个重要研究领域。

1。1。2基因治疗载体

载体系统对于基因治疗能否取得成功至关重要。基因治疗的载体主要分为病毒载体和非病毒载体两种。

病毒载体主要指一些病毒，如痘病毒（VV）、单纯疱疹病毒（HSV）等等。因为病毒可感染特异的细胞，在细胞内不容易降解，所以病毒载体应用较多。

非病毒载体主要包括裸质粒、脂质体、阳离子多聚物、多肽导向载体系统、嵌合载体和纳米载体等。非病毒载体有一些缺点，比如转移效率较病毒低，基因表达持续时间短[9]。但是具有许多优点，比如制备方便、快速，滴度不受限制；毒性小；靶向性好；重复性好且制备方便等等。因此，非病毒载体是一种具有巨大应用前景的基因药物转运体。