[发明专利]一种多功能化的石墨烯基因载体和基于该基因载体的基因转染试剂及其制备方法

权利要求书

1.一种多功能化的石墨烯基因载体，它是一种多功能化的石墨烯，由三部分组成，包括石墨烯，阳离子聚合物，和活性试剂，其中活性试剂包括表面活性剂、或细胞穿透肽(Cell-penetrating peptide)、或细胞核定位信号肽(Nuclear localization signal peptide)中的一种或几种，其特征是阳离子聚合物和活性试剂连接到石墨烯上。

2.一种基于权利要求1所述的多功能化的石墨烯基因载体制备的基因转染试剂，是将该多功能化的石墨烯基因载体分散于水、或盐水溶液、或细胞培养液、或二甲基亚砜(DMSO)、或二甲基甲酰胺(DMF)、或甘油，或以上以一种或几种的混合液中。

3.根据权利要求1所述的多功能化的石墨烯基因载体，其特征在于所述的石墨烯的平均尺寸小于30纳米。

4.根据权利要求1所述的多功能化的石墨烯基因载体，其特征在于所述的表面活性剂为单臂或多臂聚乙二醇。

5.根据权利要求1所述的多功能化的石墨烯基因载体，其特征在于所述的细胞穿透肽(Cell-penetrating peptide)是有助于增加细胞对载体摄取的氨基酸序列。

6.根据权利要求1所述的多功能化的石墨烯基因载体，其特征在于所述的细胞穿透肽(Cell-penetrating peptide)含有Arg-Gly-Asp氨基酸序列。

7.根据权利要求1所述的多功能化的石墨烯基因载体，其特征在于所述的细胞核定位信号肽(Nuclear localization signal peptide)是有助于将载体输送至细胞核的氨基酸序列。

8.根据权利要求1所述的多功能化的石墨烯基因载体，其特征在于所述的细胞核定位信号肽(Nuclear localization singal peptide)含有SEQ ID NO.1氨基酸序列。

9.根据权利要求1所述的多功能化的石墨烯基因载体，其特征在于所述的阳离子聚合物为聚乙烯亚胺，壳聚糖，聚赖氨酸，聚N-乙基-4-乙烯基溴化吡啶，支化的聚酰胺-胺型树状物，聚丙烯亚胺树状物。

10.根据权利要求1所述的一种多功能化的石墨烯基因载体的制备方法，其特征包括以下步骤(2)，或步骤(1)和步骤(3)，或或步骤(2)和步骤(3)：

(1)将1g氧化石墨烯分散于100ml水中，加入1g如权利要求1所述的阳离子聚合物，0.2g 1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺、超声、搅拌，反应时间为5～24h。过滤、洗涤，获得阳离子聚合物功能化的氧化石墨烯，分散于水中。

(2)将1g氧化石墨烯分散在水中，加入0.5g如权利要求1所述的阳离子聚合物、0.5g端基含有氨基的如权利要求1所述的表面活性剂、0.2g 1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺、搅拌，反应时间为5～24h。过滤、洗涤，获得阳离子聚合物与表面活性剂功能化的氧化石墨烯，分散于水中。

(3)将步骤(1)或(2)制成的阳离子聚合物功能化的氧化石墨烯、或阳离子聚合物与表面活性剂功能化的氧化石墨烯中，加入0.1g 4-(N-马来酰亚胺甲基)环己烷-1-羧酸磺酸基琥珀酰亚胺酯钠盐(sulfo-SMCC)，搅拌，反应时间为0.5～4h，过滤、洗涤，获得活化的功能化氧化石墨烯，加入0.1g端基含有巯基的如权利要求1所述的细胞穿透肽、或如权利要求1所述的细胞核定位信号肽、或其混合物，反应时间为5-24h，过滤、洗涤，获得多功能化的氧化石墨烯。