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近几十年来,溶瘤腺病毒（Oncolytic Adenovirus,OA）在癌症的基因治疗领域显示出了巨大的潜力,已经广泛应用临床研究,虽然OA在局部肿瘤基因治疗中有种种优势,但是静脉注射OA的效果却依然受到机体免疫清除和靶向性差的限制。仿生矿化是生物系统中非常普遍的现象,其很大的优势在于可以将生命体与无机材料整合为一个整体,这不仅不影响原本生命体的活性,还会赋予生命体更多功能。在本课题中,我们通过生物启发的仿生硅化作用对携载抑癌基因Trail的溶瘤腺病毒ZD55-Trail（OA-Trail）进行二氧化硅包被,构建仿生硅化溶瘤腺病毒ZD55-Trail@SiO2（OA-Trail@SiO2）,并展开细胞模型和动物模型系统评价仿生矿化溶瘤腺病毒的抗肿瘤效果。本论文的主要研究内容及结论如下:（1）构建了仿生硅化溶瘤腺病毒OA@SiO2,并对其进行各种材料学及生物学表征。透射电子显微镜（Transmission Electron Microscope,TEM）下观察到病毒被无规则二氧化硅层包裹,直径比裸病毒稍大,动态光散射（DLS）检测到硅化后的病毒粒径分布在120 nm左右,动态光散射仪（Dynamic Light Scattering,DLS）检测到硅化后的病毒粒径分布在120 nm左右,能量色散X射线光谱分析（Energy Dispersive X-ray Spectroscopy,EDS）中观察到了元素C、Na、O、Si和Cl,傅利叶红外光谱（Fourier Transform Infrared Spectroscopy,FTIR）中观察到位于1077 cm-1处强烈的Si-O-Si峰。另外,斑点杂交实验结果表明硅化后的病毒可以在细胞条件下逃避病毒特异性抗体的识别。（2）利用OA-Trail和OA-Trail@SiO2同时在体外对细胞进行处理,光学显微镜下观察细胞受感染状态,q PCR检测病毒的基因表达,WB实验检测Trail蛋白表达,CCK-8实验检测病毒对肿瘤细胞的杀伤效果,流式细胞术检测病毒感染后的细胞凋亡状况。OA-Trail和OA-Trail@SiO2二者在相同条件下对细胞具有相似感染效果,病毒基因表达无显著差异,Trail蛋白的表达无显著差异,均表现出对肿瘤细胞的生长有明显的抑制作用。（3）将Ad5-EGFP和Ad5-EGFP@SiO2同时与不同浓度梯度抗体血清孵育后,荧光显微镜及流式细胞术分析二者绿色荧光蛋白表达。在高浓度中和抗体血清的存在下,Ad5-EGFP几乎完全失活,Ad5-EGFP@SiO2仍然具有高表达绿色荧光蛋白的能力。（4）建立裸鼠（BABL/C-Nude）Hep-G2肝癌移植瘤模型,采用尾静脉注射OA-Luc@SiO2,研究OA-Luc@SiO2在生物体内的分布。小动物成像系统结果表示静脉注射OA-Luc@SiO2的小鼠对比静脉注射OA-Luc的小鼠,其肿瘤组织荧光信号显著升高,而肝组织荧光信号显著降低;q PCR结果与荧光结果趋势相同。表明静脉注射OA-Luc@SiO2可以减少肝隔离并达到有效的肿瘤靶向。（5）建立预先腺病毒免疫的黑鼠（C57BL/6）4T1乳腺癌移植瘤模型,尾静脉注射OA-Trail@SiO2,研究OA-Trail@SiO2体内的抗免疫效果。对于预先免疫的小鼠,静脉注射OA-Trail@SiO2后依然可以在肿瘤组织中检测到较高的病毒浓度,表明OA-Trail@SiO2在体内可有效逃避血液中和抗体清除。（6）建立裸鼠（BABL/C-Nude）Hep-G2肝癌移植瘤模型,尾静脉注射OA-Trail@SiO2,研究OA-Trail@SiO2体内对肿瘤生长的抑制效果。静脉注射OA-Trail@SiO2对裸鼠肝移植瘤生长产生明显抑制,显示出显著的抗肿瘤功效。本研究成功构建了构建仿生硅化溶瘤腺病毒,生物学评价结果表明,仿生硅化溶瘤腺病毒显著降低了肝脏对病毒的隔离,同时成功避免了中和抗体对病毒的清除作用,硅化病毒粒子展示了良好的生物相容性并产生了有效的抗癌作用。本研究提出了一种涉及生物硅化的OA修饰新策略,可用于增强基于OA的肿瘤基因治疗。