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目的:制备具有良好水分散性的新型亚铁磁性氧化铁纳米立方体(MFIONs)用于对间充质干细胞(MSCs)的高效基因重组,并考察该重组后的MSCs针对缺血性脑卒中的治疗效果。方法:1.采用高温加热法制备氧化铁纳米立方体,随后使用双层油酸和亲水基团聚乙烯亚胺(PEI)对表面进行修饰,获得MFIONs,并通过透射电镜,红外光谱,热重分析,磁滞回线等进行相关表征;2.以MFIONs为内核,使用DNA和PEI通过层层包覆的手段构建MFIONs基因复合物,筛选获得最佳转染条件,并评价其用于MSCs基因重组的可行性;3.考察MFIONs基因复合物的转染机制,并与超顺磁性氧化铁纳米粒(SPION)构建的基因复合物比较,研究上述转染机制与纳米材料性质之间的联系;4.考察重组脑源性神经营养因子(BDNF)基因后的MSCs的BDNF表达水平,并通过神经功能评分(mNSS)、氯化三苯基四氮唑(TTC)染色等手段评价经MFIONs重组后的MSCs用于缺血性脑卒中模型小鼠的治疗效果。结果:1.成功合成了尺寸为25nm的均一氧化铁纳米立方体,进一步修饰后获得了水分散性良好的MFIONs;2.成功构建了MFIONs基因复合物,并用于MSCs的基因重组,筛选出最佳载体浓度为30μg/mL,最佳氮磷比(N/P)为10的基因转染体系。该转染体系不依赖于外加磁场即可实现对MSCs的高效转染,相比常用的非病毒载体PEI,其转染效率提高10倍以上。同时,该基因复合物对MSCs显示了良好的生物相容性;3.纳米链状结构使得MFIONs基因复合物实现了较高的细胞摄取效率和基因转染效率;4.经MFIONs重组后的MSCs可高效表达BDNF。在缺血性脑卒中模型小鼠的治疗上,该组mNSS评分显示出良好的神经功能恢复效果,且小鼠生存率显著提高,TTC测得的脑部缺血面积明显减小,说明经MFIONs重组后的MSCs具有良好的疗效。结论:具有纳米链状结构的MFIONs能被MSCs高效摄取,从而安全高效地重组MSCs。携载BDNF治疗基因后,经MFIONs重组的MSCs具有最佳的旁分泌能力,在缺血性脑卒中模型小鼠的治疗上表现出良好的潜力。