近些年来,随着现代分子生物学技术的发展,基因治疗已经成为新的生物医学治疗技术,尤其是随着miRNA被发现,已经有很多研究证明了其在疾病发生发展中的重要作用。而基因治疗中所使用的载体系统在很大程度上决定了外源基因能否在受体中高效、稳定的表达。虽然病毒载体有转染谱很广,对细胞的转染效率很高和转入的外源基因能够完全整合等优势,但其潜在的免疫原性和易传染性等缺点也限制了它的应用。所以,对高效安全的非病毒载体的研究已经成为一个热门领域。由于银簇易于合成、高生物相容性、高光稳定性等优良特性,其在生物领域的研究越来越多。而聚乙烯亚胺(PEI)作为一种树状大分子物质,不仅常被用作转染材料,而且被广泛用于金属纳米簇合成的模板。目前,也有文献已经报道了以PEI为模板合成的银簇(PEI-AgNCs)在生物检测和生物成像方面的运用,但鲜有文献报导其在细胞转染和抗菌方面的研究。本论文在前人所做工作的基础上,对PEI-AgNCs的合成条件进行了进一步优化,缩短了合成时间,使合成过程更加简便。通过对其表征、与核酸的结合能力、细胞毒性、转染DNA和miRNA能力方面的研究对PEI-AgNCs作为非病毒载体进行了探索,并在抗菌和细胞成像方面进行了研究。首先,我们通过所合成水溶性PEI-AgNCs的荧光强度确定了最佳的合成条件,按照最佳合成条件合成适量的PEI-AgNCs备用;随后,我们通过荧光发射光谱和透射电子显微镜对所合成的PEI-AgNCs进行了分析,其最大激发光波长在380 nm左右,最大发射光波长在500 nm左右,且平均粒径在2 nm左右;其次,我们通过凝胶电泳阻滞实验评价了 PEI-AgNCs结合DNA/RNA的能力,发现PEI-AgNCs能很好的与DNA/RNA结合,且显示出与DNA更好的结合能力;接着,我们通过MTT实验对其细胞毒性进行了分析,发现与PEI相比,PEI-AgNCs对细胞的毒性更低。通过这些实验结果的分析,说明PEI-AgNCs有潜力在基因传递过程中担当有效率的转染载体。为了评价PEI-AgNCs对DNA的体外转染效率,我们用HepG2细胞和293A细胞进行了体外转染活性实验。在转染pEGFP-Cl的实验中,在N/P值为10.8时对HepG2细胞有最佳转染效率,在N/P值为4.8时对293A细胞有最佳转染效率,结果表明PEI-AgNCs能够作为一种有效率的转染载体。但转染DNA的数据并不能完全代表其他种类基因的转染情况,比如小RNA。接下来我们进一步验证了 PEI-AgNCs转染miRNA inhibitors和miRNA mimics的能力,并发现PEI-AgNCs能有效的转染miR-21/221 inhibitors。更重要的是,与PEI相比,PEI-AgNCs展示出对miR-21/221 mimics更高的转染效率,这对依赖于miRNA替换的肿瘤治疗提供了一个有吸引力的途径。因为转染过程中可能存在的染菌的风险,所以我们对PEI-AgNCs的抗菌能力进行了分析。发现以PEI为模板合成银簇后的抗菌活性比单独的PEI要更高,这为防止转染过程中可能出现的细菌污染提供了可能。由于银簇优良的光学特性和易于用不同模板合成稳定剂的优势,我们对PEI-AgNCs在细胞成像方面进行了研究,在共聚焦显微镜下能够清晰的看到有绿色光的细胞形态。与PEI相比,这种特性使PEI-AgNCs能够作为一种追踪细胞转染行为的理想荧光探针。综上所述,PEI-AgNCs因其粒径小、与DNA/RNA结合能力强且与DNA/RNA复合物的粒径小等特点,从而有用作基因载体的潜能。通过转染DNA证明了 PEI-AgNCs是一种新的、良好的基因载体,转染miRNA则更进一步证明了其在基因转染中的潜能。更重要的是,在转染miRNA mimics时表现出比PEI高出很多的转染效率,这为依赖于miRNA替换的肿瘤治疗提供了一个新的思路。同时,与PEI相比,其毒性更低,抗菌活性更高,AgNCs更是赋予了其荧光性,使PEI-AgNCs作为一种比PEI更有优势的基因载体。总而言之,PEI-AgNCs能够作为一种有潜力的、新的基因载体。