基因转染作为基因治疗中的常用手段,是生物学和医学领域的研究前沿和热点。为解决基因转染过程中存在的问题,生物材料研究中开发了许多非病毒基因载体,包括脂质体、无机纳米粒子、阳离子聚合物以及多肽等。在众多的载体材料中,多肽由于具有易制备、生物相容性好和功能多样性等优点而受到越来越多的关注,有望成为优良的基因载体。在本论文中,我们设计合成了几种功能性多肽,对其在缓冲溶液中的组装行为进行了研究,考察了其细胞毒性,进一步研究其对DNA的凝聚效果,并以其作为药物载体进行了研究。具体研究内容及结论如下:（1）设计合成一系列功能性多肽分子,所有分子都具有穿膜肽序列、基质金属蛋白酶7（MMP7）响应位点和肿瘤靶向位点三个功能片段,分子式分别为Ac-RGDGPLGLAGI₃GR₈-NH₂（RR-22）、Ac-RGDGPLGLAGI₃GR₆-NH₂（RR-20）和Ac-RGDGPLGLAGI₃GR₄-NH₂（RR-18）。通过细胞毒性实验从三个分子中筛选出一条具有选择性杀伤癌细胞功能的分子即RR-22,在作用浓度为50-100μM浓度范围内,正常细胞的存活率在90%以上,癌细胞的存活率仅为20%左右,之后对其进行深入研究。自组装研究表明,RR-22自身在缓冲液中不能形成有序组装体;酶解和细胞毒性实验研究表明,MMP7可以作用于分子中的酶解位点（PLGLAG）使分子断裂,断裂后的分子片段LAGI₃GR₈-NH₂具有细胞杀伤功能,多肽分子中的RGD序列可以靶向到癌细胞表面,能够提高分子的细胞选择性;与DNA的相互作用研究表明,多肽与DNA电荷比为5时可以使DNA凝聚形成直径约为150?300nm的致密聚集体,保护DNA免受核酸酶的降解,作为基因载体转染效率可高达70%以上。因此,多功能肽分子RR-22有望同时实现选择性杀伤癌细胞和高效基因转染。（2）设计并合成了一系列两亲性的多肽Ac-IGPLGLAGGR₈-NH₂（IR-17）、Ac-I₃GPLGLAGGR₈-NH₂（IR-19）、Ac-I₅GPLGLAGGR₈-NH₂（IR-21）和Ac-GPLGLAGI₃GR₈-NH₂（GR-19）,多肽的亲水端由8个精氨酸组成,区别在于疏水端异亮氨酸的数目不同。研究表明,多肽的自组装能力、与DNA的结合能力、负载药物的能力以及细胞毒性都会随着多肽分子疏水性的增强而增大。多肽分子IR-21是三个分子中最理想的药物载体,作为化学药物载体,其在缓冲溶液中可以形成直径约9nm、长度在1μm以上的长纤维状结构,能有效负载染料分子尼罗红,负载摩尔百分比约为0.8%,尼罗红的负载不影响多肽的自组装形貌;作为基因载体,其在电荷比为5的条件下便可有效凝聚DNA,形成直径在300nm以下的致密聚集体,增加DNA的稳定性,基因转染效率在20%以上,且转染浓度条件下细胞形态良好,因此其可以作为药物载体同时转运疏水性化学药物和基因药物,是潜在的基因和药物载体,有望实现基因治疗和药物治疗的协同作用。