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人工合成的含有胞嘧啶(cytosine,C)和鸟嘌呤(guanine,G)的寡脱氧核苷酸(CpG oligodeoxynucleotide,CpG ODN)具有与细菌DNA相似的免疫刺激作用,可激活先天性和适应性免疫应答。因此,CpG ODN在抗感染、过敏治疗、疫苗和肿瘤治疗等方面具有广阔的应用。然而,未经修饰的CpG ODN易被核酸酶降解,同时其细胞摄取率较低,这大大限制了其应用。在本研究中,我们利用氧化石墨烯(Graphene oxide,GO)作为纳米载体,分别使用壳聚糖(Chitosan,CS)和酵母β-葡聚糖(yeastβ-glucan)两种多糖对其进行表面功能化修饰,在研究了多糖功能化氧化石墨烯的结构性质后,分别利用这两种纳米复合物作为CpG ODN的递送载体,并研究了载药复合物进入RAW264.7细胞的效率及其体外免疫刺激活性。实验结果表明,与氧化石墨烯相比,壳聚糖修饰后的氧化石墨烯具有更小的尺寸、带正电的表面性质以及良好的生物相容性。壳聚糖功能化还可以明显减少氧化石墨烯对非特异性蛋白质的吸附,提高了材料应用的安全性。而且,GO-CS复合物能够更显著地激活巨噬细胞RAW264.7产生更多的细胞因子,显示出作为免疫佐剂的潜力。另外,GOCS可以明显提高CpG ODN的装载量并促进细胞对CpG ODN的摄入,GO-CS/CpG ODN复合物能显著提高RAW264.7细胞白细胞介素-6(IL-6)和肿瘤坏死因子α(TNF-α)的分泌量,表明GO-CS纳米复合物可以作为CpG ODN的载体有效递送其进入巨噬细胞并激活较强的免疫应答。而β-葡聚糖功能化的氧化石墨烯则不仅具有较低的非特异性蛋白吸附的特点而且可以促进RAW264.7细胞的增殖,且其促细胞增殖作用显著强于游离β-葡聚糖。另外,酵母β-葡聚糖的靶向巨噬细胞效应可以高效促进CpG ODN的细胞摄取,且与GO-β-glucan和GO/CpG ODN复合物相比,GO-β-glucan/CpG ODN复合物表现出最强的免疫刺激效应。因此,多糖功能化的氧化石墨烯作为纳米载体可以有效递送CpG ODN进入巨噬细胞,增强CpG ODN的免疫刺激活性,这将有助于其在疫苗和免疫治疗中更好的发挥作用。