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目前基因治疗主要的发展障碍之一，就是如何有效地将基因释放到靶细胞中长期稳定的表达，而又较少地产生副作用，即载体的效率、靶向性和安全性的问题。阳离子高分子基因传递系统在过去十几年取得明显进展，结果表明结构简单的高分子很难帮助DNA穿越体内及细胞内的所有屏障，针对具体的应用目的，设计多组分、多功能载体将是未来几年高分子基因治疗研究的方向。
树枝状纳米高分子PMAMM是一种结构复杂的阳离子多聚物载体，具有较高的转染效率，但作为非病毒载体仍需要在靶向、功能等方面进一步的加以完善，例如引入特异靶向性基团和侧链功能基团等来修饰多聚物骨架，从而调整和改善载体的性能，赋予载体靶向传递基因的能力。
本实验室已经合成了一种新型的以季戊四醇衍生物为核的聚酰胺-胺型树枝状高分子，本文以此为基础，为了改善这个新型载体的性能，利用对癌细胞表面特异靶向的转铁蛋白(Transferdn，Tf)、叶酸(Folic acid，FA)等配体对其进行修饰，构建受体介导的新型靶向载体系统，赋予载体对癌细胞靶向性基因传递的能力。
具体的研究内容如下：
1．用叶酸对第五代PMAMM (G5 PC-PAMAM) 载体进行表面修饰，合成了G5 PC-PAMAM-FA 并对其进行了表征。修饰后的载体对NIH3T3细胞的细胞毒性较未修饰的载体略小，琼脂糖凝胶电泳的结果表明当载体与DNA的质量比大于10∶1时，G5 PC-PAMAM-FA能够完全阻滞DNA在琼脂糖凝胶中的运动。载体与DNA形成复合物的粒径稳定在210mm左右。当质量比=4∶1时 G5PC-PAMAM-Tf/DNA 复合物的zeta电位稳定在22 mv左右。系统的考察了在体外修饰后的载体介导EGFP基因转染肝癌细胞HepG<,2>细胞的能力，结果表明偶联叶酸后提高了原载体的转染性能。通过比较修饰前后的载体介导基因转染癌细胞和正常细胞的差异，初步检验了修饰后载体对癌细胞具有了靶向性。
2．以G5 PC-PAMAM 为载体，通过二硫键共轭交联的方法将转铁蛋白偶联在载体表面上，分子筛层析进行纯化分离，合成出具有癌细胞靶向的基因载体 G5PC-PAMAM-Tf。这种载体对NIH3T3细胞的细胞毒性均远小于PEI和PLL。凝胶电泳的结果发现，当载体与DNA的质量比>10∶1时，G5 PC-PAMAM-Tf能够与DNA完全形成聚电解质复合物。当与DNA的质量比>20∶1后，G5PC-PAMAM-Tf 载体与DNA形成复合物的粒径稳定在450nm左右。在质量比=10∶1时G5 PC-PAMAM-Tf/DNA复合物的zeta电位稳定在10mv左右。系统的考察了G5 PC-PAMAM-Tf载体介导pEGFP质粒转染癌细胞HepG<,2>的能力，并与G5 PC-PAMAM树枝状高分子进行了比较。结果表明，修饰后的G5PC-PAMAM-Tf提高了原载体的转染性能，并通过转染正常细胞和癌细胞的比较以及体外的竞争性拮抗实验证明了偶联后的载体对癌细胞具有靶向性，为今后的体内实验打下了一定实验基础。