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小RNA干扰(siRNA)技术是提高抗肿瘤效果的新途径，但siRNA体内效果的发挥依赖于载体的有效递送。聚阳离子是一类倍受关注的具有优良性能的siRNA非病毒载体，但纳米递送系统需要协调发挥siRNA负载、输运和释放功能，而这些功能的协调发挥取决于递送系统的多功能组装和结构控制。为了探讨聚阳离子载体的理想结构并揭示其作用机理，在前期研究基础上，本文以聚甲基丙烯酸二甲氨基乙酯(PDMAEMA)为聚阳离子段，以聚己内酯(PCL)为疏水段，PEG为亲水段，研究了嵌段、接枝结构的两亲性聚合物结构与其功能性的关系；还探讨了PDMAEMA修饰的介孔硅以及温敏非离子型纳米载体体系的siRNA递送功效。首先，本文合成了聚乙二醇-聚己内酯-聚甲基丙烯酸二甲氨基乙酯(mPEG-PCL-b-PDMAEMA, PECbD)嵌段共聚物以及聚乙二醇-嵌段-(聚己内酯-接枝-聚甲基丙烯酸二甲氨基乙酯)(mPEG-PCL-g-PDMAEMA, PECgD)梳型聚合物，并通过自组装制备了两种聚合物纳米粒(NPs)载体，用于研究体外和体内递送siRNA的功效。表征了PECbD NPs/siRNA和PECgD NPs/siRNA复合物的理化参数，如粒径、zeta电势等。在HeLa-Luc细胞上评价了其体外毒性、细胞内吞以及基因沉默效率。通过共聚焦显微镜观察了两种复合物的内涵体逃逸以及细胞内分布情况。分别用小鼠和荷瘤小鼠研究了载体介导的siRNA体内分布情况。在相同的DMAEMA聚合度和N/P下，PECgD NPs/siRNA复合物比PECbD NPs/siRNA复合物表现出更高的zeta电势，导致更多的siRNA被释放到细胞质中，进而产生了更好的荧光素酶及lamin A/C沉默效率。组织成像以及冰冻切片观察结果表明，PECgD纳米粒比PECbD纳米粒能够更好的递送siRNA到达肺、肝、胰腺和皮下接种的HeLa肿瘤组织中。同时，PECgD纳米粒表面较短的PDMAEMA链更利于从机体内排出，降低毒副作用。为了进一步发展聚乙二醇-嵌段-(聚己内酯-接枝-聚甲基丙烯酸二甲氨基乙酯)作为siRNA载体的能力，在此基础上，本文通过在聚乙二醇化的聚己内酯(PCL)和接枝的聚甲基丙烯酸二甲氨基(PDMAEMA)之间，引入对细胞内强还原环境敏感的二硫键，制备出一种胶束型的可响应细胞内还原环境脱壳的纳米粒。由PECssD自组装成的纳米粒含有生物可降解的PCL内核、PEG保护层和可断裂的聚阳离子壳层。该纳米粒能够与siRNA形成稳定的胶束复合物PECssD/siRNA，可以延长siRNA在体内的存留时间，提升其在肿瘤部位的聚集，并且更利于内吞。特别地，二硫键在肿瘤细胞内高浓度的谷胱甘肽等还原物质存在下，在细胞内断裂，导致PDMAEMA/siRNA多聚物从聚乙二醇化的聚己内酯内核上脱落，进而促进了内涵体逃逸以及siRNA的有效释放。因此，siRNA在细胞质中的含量大大增加，并且提高了siRNA的基因沉默效率。此外，在接种HeLa-Luc肿瘤的裸鼠模型上，通过系统给药的方式注射携带siPlk1(特异性靶向Polo样激酶1的siRNA)的该纳米粒，产生了良好的肿瘤抑制效果，证明该阳离子可断裂的PECssD纳米粒可满足体内多级siRNA递送过程的需要。另外，本文还证明了PECssD/siRNA复合胶束的疏水内核能够包载疏水性抗癌药物紫杉醇，未来可以进一步用于siRNA和药物的协同给药治疗。尽管上述PDMAEMA基的梳型聚合物纳米粒具有较好的siRNA体内外递送效果，但存在一定的毒性。因此，为了降低由阳离子载体带来的毒副作用，本文还采用了不同的策略设计制备了两种新型的siRNA递送系统。对于siRNA载体而言，易于制备和较低制作成本的低毒高效载体一直是人们追求的目标。为达到这一目的，本文制备了一种聚阳离子-介孔硅杂化纳米粒(ssCP-MSNs)。通过在介孔硅内外表面吸附甲基丙烯酸二甲氨基乙酯(DMAEMA)，并用含二硫键的交联剂交联DMAEMA，使其原位聚合得到纳米粒，对该纳米粒进行了体外和体内评价。所合成的ssCP-MSNs粒径为100-150nm，含有10nm的孔径，且表面的正电荷为27mV。该纳米粒具有较强的siRNA负载能力，能够促进细胞内吞，并增加细胞质中siRNA的含量。此外，由二硫键交联的PDMAEMA段，在响应细胞内还原环境而断裂后，引发了PDMAEMA从ssCP-MSNs上的脱离，促进了siRNA在细胞内的释放。因此，在HeLa-Luc细胞上观察到了很强的基因沉默效率，与Lipofectamine2000相当。特别值得指出的是，与Lipofectamine2000相比，ssCP-MSNs表现出更强的生物相容性，在HeLa-Luc细胞上没有毒性，甚至能够促进细胞增殖。体内分布实验证明，在通过静脉注射后，ssCP-MSNs能够延长siRNA在体内的存留时间，并且聚集在肾上腺、肝、肺、脾、肾、心脏和胸腺中。此外，ssCP-MSNs能够通过静脉注射递送siRNA至肿瘤，并且在接种HeLa-Luc肿瘤的裸鼠模型上取得了显著的肿瘤抑制效果。但体内长循环效果仍有待提高。众所周知，阳离子载体的毒性通常是由于较强的正电荷引起的细胞毒性。因此，本文采用的第二种降低载体毒性的策略就是开发一种不带正电荷的递送系统。本文用聚乙二醇(mPEG)嵌段聚异丙基丙烯酰胺(PNIPAM)(mPEG-PNIPAM)、3β-(N,N-二甲基氨基乙基)-氨基甲酰基]胆固醇(DC-Chol)，通过双乳化溶剂挥发法成功设计制备了一种温敏性释放siRNA的纳米递送系统。该纳米粒的zeta电势为-3.5±1.3mv。冷击会改变该纳米粒的形貌和尺寸，进而促进siRNA从纳米粒中的释放。载体在HeLa-Luc细胞上表现出一定的基因沉默效率，并且通过冷击可以进一步提升该效率。体内分布实验表明，绝大多数的siRNA被递送到肾脏，而不是RES系统。本工作为siRNA或者其他亲水性大分子提供了一个快速响应冷击促进释放的载体模型。