生物科學(xué)課題開題報(bào)告模板
開題報(bào)告是由選題者把自己所選的課題的概況向有關(guān)專家、學(xué)者、科技人員進(jìn)行陳述的書面報(bào)告，下面是小編搜集整理的生物科學(xué)課題開題報(bào)告模板，供大家閱讀參考。
一、課題的目的及研究意義
1、課題目的：
本課題主要目的是解決生理?xiàng)l件下荷正電的多肽類藥物口服給藥生物利用度低的問題。穿膜肽(CPPs)是一種具有穿透細(xì)胞膜能力的短肽，因攜帶大量的正電荷，可通過靜電相互作用與荷負(fù)電的多肽蛋白類藥物自組裝形成納米粒，協(xié)助其穿過消化道上皮進(jìn)入血液循環(huán)，但對(duì)于荷正電的生物大分子無吸收促進(jìn)作用。本課題擬構(gòu)建一種由CPPs介導(dǎo)的納米遞藥系統(tǒng)，以乳酸-羥基乙酸共聚物(PLGA)為骨架材料，制備可生物降解納米粒，通過表面修飾寡聚精氨酸賦予該納米粒穿膜能力，用其包載多肽藥物和熒光探針，以Caco-2細(xì)胞為體外模型，評(píng)價(jià)CPPs的肽鏈長度和納米載藥系統(tǒng)的粒徑對(duì)于多肽藥物穿透生物膜能力的影響。
2、研究意義：
(1)這種新型的給藥系統(tǒng)，其表面修飾的寡聚精氨酸可以提高荷正電多肽穿透消化道上皮進(jìn)入血液循環(huán)的能力，使多肽藥物經(jīng)由口服途徑給藥可以到達(dá)所需的治療濃度。用于包載藥物的納米粒、可以防止藥物在消化道的分解，提高藥物在消化道中的穩(wěn)定性。因此，這種寡聚精氨酸修飾的納米粒能夠增加多肽口服給藥的血藥濃度，減少患者由于頻繁靜脈注射帶來的痛苦。
(2)使用載體包載藥物，可以減少穿膜肽直接與多肽藥物結(jié)合產(chǎn)生的電荷損失，增強(qiáng)CPP攜帶藥物穿透單層細(xì)胞的能力。因此，縮短肽鏈的CPP可能具有與原長度CPP同樣的生物活性，對(duì)于降低藥物的毒副作用有著重要意義。
二、課題研究狀況
隨著生物技術(shù)的發(fā)展，蛋白質(zhì)多肽類藥物在臨床上的應(yīng)用越來越廣泛。多肽涉及人體的激素、神經(jīng)、細(xì)胞生長和生殖等各個(gè)領(lǐng)域，可被廣泛地應(yīng)用于醫(yī)療、衛(wèi)生、保健、食品、化妝品等方面。多肽類藥物的主要特點(diǎn)是用量小，生物活性強(qiáng)，對(duì)癌癥、自身免疫性疾病、記憶力減退、精神失常、高血壓和某些心血管及代謝等疾病有顯著的療效和廣泛的應(yīng)用前途。
常用的多肽蛋白類藥物因?yàn)榫哂幸韵绿匦�，�?dǎo)致難以透過細(xì)胞膜進(jìn)入血液：
(1)人體消化道內(nèi)存在多種降解多肽蛋白的酶，藥物口服進(jìn)入體內(nèi)后易被分解。
(2)多肽蛋白親水性強(qiáng)，親脂性弱，不易透過由脂質(zhì)雙分子層構(gòu)成的細(xì)胞膜。
(3)多肽蛋白類分子水化半徑較大，無法通過自由擴(kuò)散或膜通道等形式穿過細(xì)胞膜。
由于口服給藥方式的多肽蛋白類藥物無法入血，不能達(dá)到治療劑量的血藥濃度，故臨床上一般常用劑型為注射劑或凍干粉針劑。以糖尿病為例，較為嚴(yán)重的病人一般一天要接受兩至三次的注射，不僅患者的依從性差，也增加了藥物的毒副作用。因此，相對(duì)于注射制劑，蛋白質(zhì)多肽類藥物的口服給藥制劑更具優(yōu)越性，目前多肽類口服給藥的研究方向主要集中在生物粘附，消化道蛋白酶抑制劑，吸收促進(jìn)劑的開發(fā)等方面。
近年來，一些具有細(xì)胞膜穿透能力的多肽，如TAT、MPG、PEP-1、penetratin、寡聚精氨酸等，由于它們具有能穿過細(xì)胞膜而保持其完好無損的特點(diǎn)而逐漸成為關(guān)注的焦點(diǎn)。此類天然或合成、具有水溶性、低裂解性并通過非吞噬作用進(jìn)入各種細(xì)胞膜的多肽，稱為穿膜肽(cell-permeablepeptides,CPPs)。目前對(duì)穿膜肽的穿膜機(jī)制還不完全清楚。穿膜肽對(duì)生物大分子的轉(zhuǎn)運(yùn)效率高，不耗能，且基本無毒，其可以通過共價(jià)鍵或非共價(jià)鍵偶合等方式攜帶各種生物大分子透過細(xì)胞膜，已經(jīng)實(shí)驗(yàn)證實(shí)的這些大分子有基因、蛋白質(zhì)和多肽，以及納米顆粒和脂質(zhì)體等。由于穿膜肽具有極佳的`穿膜效率和較高的安全性，因此有望成為促進(jìn)生物大分子藥物口服吸收的有力工具。寡聚精氨酸、penetratin等CPPs已經(jīng)在促進(jìn)胰島素的口服吸收研究中取得了顯著效果。
組成這些小分子穿膜肽的氨基酸大多是堿性氨基酸，攜帶有正電荷，通過與細(xì)胞表面的負(fù)電荷靜電結(jié)合，可能引起胞吞作用和核小體蛋白的聚集，介導(dǎo)藥物穿透細(xì)胞膜。目前已有文獻(xiàn)報(bào)道，利用穿膜肽攜帶正電荷的特征，通過靜電相互作用與荷負(fù)電的多肽蛋白類藥物自組裝形成納米粒，協(xié)助其穿過消化道上皮進(jìn)入血液循環(huán)，但對(duì)于荷正電的生物大分子無吸收促進(jìn)作用。本課題擬構(gòu)建一種由CPPs介導(dǎo)的納米遞藥系統(tǒng)，以乳酸-羥基乙酸共聚物(PLGA)為骨架材料，制備可生物降解納米粒，打破CPPs只能攜帶荷負(fù)電大分子的局限性，通過表面修飾寡聚精氨酸賦予該納米粒穿膜能力，用其包載多肽藥物和熒光探針，以Caco-2細(xì)胞為體外模型，評(píng)價(jià)CPPs的肽鏈長度和納米載藥系統(tǒng)的粒徑對(duì)于單層細(xì)胞穿透能力的影響。
主要參考文獻(xiàn)
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三、課題主要內(nèi)容與基本思路
1、主要內(nèi)容
(1)從文獻(xiàn)報(bào)道的活性較高的R6，R8，R10中篩選出穿透單層細(xì)胞能力最強(qiáng)的穿膜肽。
(2)構(gòu)建本實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的遞藥系統(tǒng)。
(3)通過Caco-2細(xì)胞模型，利用熒光探針示蹤和HPLC評(píng)價(jià)本課題構(gòu)建的遞藥系統(tǒng)的透過細(xì)胞能力。
2、基本思路
(1)利用固相合成法合成R6、R8、R10一系列多聚精氨酸類的穿膜肽。
(2)建立Caco-2細(xì)胞模型。
(3)通過Caco-2細(xì)胞模型體外模擬消化道上皮細(xì)胞，利用HPLC篩選出透過細(xì)胞能力最強(qiáng)的穿膜肽。
(4)分別使用亮丙瑞林和具有熒光的香豆素作為模型藥物，使用PLGA、PLGA-PEG-NHS-CPP混合包載，構(gòu)建不同粒徑的納米遞藥系統(tǒng)。
(5)通過Caco-2細(xì)胞模型，利用HPLC和熒光探針示蹤進(jìn)行不同粒徑的納米遞藥系統(tǒng)的包封率、載藥量、透過細(xì)胞能力等參數(shù)的測定，篩選出最優(yōu)的遞藥系統(tǒng)。
3、創(chuàng)新點(diǎn)
本課題建立的納米遞藥系統(tǒng)，可以解決帶正電荷的多肽無法通過電性作用與穿膜肽結(jié)合的問題，使更多的多肽類藥物可以經(jīng)由口服途徑給藥。同時(shí)該系統(tǒng)的構(gòu)建有望降低穿膜肽介導(dǎo)過程中產(chǎn)生的的毒副作用。以上兩點(diǎn)都具有很強(qiáng)的創(chuàng)新性。
4、難點(diǎn)
(1)如何使表面修飾多聚精氨酸穿膜肽的納米粒具有較強(qiáng)的穩(wěn)定性和透過細(xì)胞的能力
(2)如何使遞藥系統(tǒng)獲得較高的包封率和載藥量。
四、課題研究進(jìn)展計(jì)劃
1、春季學(xué)期
(1)R6—R8一系列穿膜肽的合成。
(2)Caco-2細(xì)胞模型的構(gòu)建。
(3)幾種肽鏈長度不同的CPPs穿透單層細(xì)胞能力的評(píng)價(jià)與篩選。
2、秋季學(xué)期(包含暑期部分時(shí)間)
(1)包載模型藥物的遞藥系統(tǒng)的構(gòu)建。
(2)對(duì)本課題構(gòu)建的遞藥系統(tǒng)透過單層細(xì)胞的能力、包封率等各項(xiàng)參數(shù)進(jìn)行測定與評(píng)價(jià)。
(3)收集整理數(shù)據(jù)，撰寫一篇英文論文，投稿SCI期刊。
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