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基因治疗是治疗多种疾病的一种强有力的手段。能否有效的将目的基因传递至病灶部位是基因治疗能否成功的关键。这是因为DNA是携带负电的生物大分子，而DNA是很难依靠自身进入细胞内部的。此外，DNA在做体内治疗的时候，很容易被DNA酶降解。因此必须要通过载体来进行有效的基因传递。聚阳离子非病毒载体由于其较好的生物安全性，易于制备和修饰等优势而被广泛应用。但是现今聚阳离子载体仍普遍存在着高细胞毒性和靶向能力差等缺点。
本课题研究工作分为两部分，其中一部分工作为结合原子转移自由基聚合方法和点击化学的方法分别制备了具有甘露糖和半乳糖结构的pH敏感型含糖聚合物PEG-a-P(Gal-co-DMAEMA)和PEG-a-P(Man-co-DMAEMA)，BSA结合实验表明，两种pH敏感的含糖聚合物与DNA形成的复合物在生理pH条件和血清环境下很稳定。并且复合物在pH5.0条件下孵化2小时即可以实现PEG的解离，显示出较好的pH响应性。细胞转染实验表明，针对半乳糖受体过表达的人肝癌细胞HepG2以及甘露糖受体过表达的小鼠巨噬细胞Raw264.7，PEG-a-P(Gal-co-DMAEMA)和PEG-a-P(Man-co-DMAEMA)分别表现出较高的转染效率，其中PEG-a-P(Man-co-DMAEMA)对于Raw264.7细胞转染效率达到了40％。
本课题另一部分工作是通过原子转移自由基聚合方法制备末端带有马来酰亚胺活性基团的聚甲基丙烯酸N，N二甲氨基乙酯(PDMAEMA)。然后将带有巯基转铁蛋白(Tf)修饰在聚合物链端形成靶向基因载体Tf-PDMAEMA。通过NMR确认各步反应产物，GPC测定聚合物相对分子量及分子量分布。琼脂糖凝胶电泳显示Tf-PDMAEMA与PDMAEMA的DNA结合能力基本一致。Tf-PDMAEMA与DNA形成的稳定复合物粒径为10nm左右。随后对转铁蛋白受体过表达的Hela细胞进行转染实验，Tf-PDMAEMA相对于修饰前表现出较高的转染效率。