开题报告内容：（包括拟研究或解决的问题、采用的研究手段及文献综述，不少于2000字）
基因治疗是指将外源正常基因导入靶细胞，以纠正或补偿因基因缺陷和异常引起的疾病，以达到治疗目的。在人类医药研究进入基因治疗时代的今天，基因治疗显示出了前所未有的前景，作为治本的疗法，在遗传疾病，肿瘤等基因疾病的治疗中，有着传统疗法不可比拟的独特优势。而众所周知，治疗基因在体内半衰期短，易分解，细胞摄入难等问题限制了其临床应用。如何将生物活性大分子高效、准确的递送到病灶部位，是基因药物治疗的关键问题。特别是肿瘤的基因治疗中，成功的基因药物载体，将是攻克肿瘤治疗难题的有力武器。纳米技术的运用，为基因治疗提供了可行的途径。
目前在抗肿瘤的基因治疗中，常用的载体可以分为病毒载体和非病毒载体。病毒载体虽然能诱导基因的高水平表达，但由于其有诸多缺点，如产生毒性炎症反应、基因有效荷载量有限、无特异性靶向作用，病毒基因可能通过与宿主细胞的基因重组产生有复制能力的病毒等等，安全性有待改善，应用也受到限制。而非病毒载体，虽然避免了病毒载体的安全性问题，基因的转染效率却很低。获得安全有效的载体，是临床基因治疗取得成功的关键。
面对病毒载体难以避免的缺点，和复杂的制备，更多的科学家开始转向非病毒载体的研究。在基因载体研究热潮中，一种新型的无机纳米材料，碳纳米管(carbon nanotubes,CNT)，吸引了大量科学家的注意。这种近乎完美的须状纳米材料，是1991年，日本nec公司基础研究实验室的电子显微镜专家Iijima在高分辨率透射电子显微镜下检验石墨电弧设备中产生的球状碳分子时,意外发现的。属于富勒烯家族的一员，是一种纳米级的同轴空心管组成的碳分子,这就是今天被广泛关注的碳纳米管。
碳纳米管可以看作是由石墨片层卷曲形成的无缝中空的纳米级管状结构，由同轴管壁的层数，可以分为单壁碳纳米管(single一walled carbon nanotubes,SWNTs)和多壁碳纳米管(multi一walled carbonnanotubes,MWNTs)。管的侧壁，是碳原子通过sp2杂化形成苯环，排列成有序的六边形网格结构。两端，则是富勒烯分子半球或是开口结构。由于碳纳米管sp2杂化产生的强键合力，极大的比表面积，以及巨大的纵横比，碳纳米管具有许多独特的性质，使其在生物医学领域已有广泛的应用，包括生物传感器、生物电化学、生物医学设备、药物传递系统等。特别是在抗肿瘤基因载体方面，显示出了巨大的发展潜力。作为备受科学家关注的无机纳米基因载体，碳纳米管与其他的非病毒载体相比显示出独特的优势。它具有非凡的穿透细胞的能力和较低的细胞毒性，高的药物承载能力，pH依赖的释药性能，体内长循环时间和内在荧光，光热，光声和拉曼特性。这些性质，为碳纳米管成为高效低毒，有靶向性，易于检测的抗肿瘤基因载体提供了条件。
研究显示，碳纳米管有一定的细胞毒性。同时由于碳碳键的非极性，碳纳米管在绝大多数溶剂中的分散性不好，容易产生团聚，而且表面缺少官能团，表现出极大的反应惰性。因此，早期碳纳米管在生物系统中的应用一度受到很大的限制。目前碳纳米管细胞毒性的评价还没有统一的标准，也存在争议，报道显示，碳纳米管的毒性主要来自合成过程中残存的金属催化剂，以及碳纳米管的水不溶性造成的体内堆积。可见原始碳纳米管的改性及功能化是提高碳纳米管生物相容性所必要的。因此，必须首先对碳纳米管进行纯化，并改性与化学基团连接，形成功能化的碳纳米管（f-CNT）。
通常，碳纳米管的功能化可以分为共价功能化和非共价功能化，非共价功能化，是指不经过化学键连接的共价修饰，利用碳纳米管侧壁碳原子sp2杂化形成的大pi;建，通过pi;-pi;相互作用而功能化，或者通过与碳纳米管分子自组装形成的热力学稳定体系，利用范德华力，静电力，氢键等相互作用而进行的修饰。优点是不会破坏碳纳米管的结构，不影响碳纳米管固有的性能。而共价功能化，是指通过化学键连接修饰碳纳米管的表面而改性的方法，虽然在修饰过程中对碳纳米管的结构有所破坏，但是这提高了碳纳米管的反应活性，在改善溶解性的同时，引入了新的功能基团，赋予碳纳米管新的性能，进一步扩宽了碳纳米管的应用范围，因此受到了广泛的关注。经过纯化和修饰后的碳纳米管，长度分布相对均一，残留催化剂大大减少，同时提高的了在水中的分散性。使碳纳米管的生物应用得以实现，成为合适的基因载体。
目前，国内碳纳米管的共价功能化已有很多研究，有氧化修饰，管侧壁的卤化反应，环加成反应，自由基加成，亲核加成等。其中通过氧化修饰引入羧基，并与氨基发生酰胺化反应，形成胺化碳纳米管的方法使用较多。氨基是生物化学中一种很重要的修饰基团，许多化学药物、聚合物和生物分子等都可通过酰胺键连接到相应的载体上，而表面氨基化是构建具有药学实用价值的CNTs的重要方法之一。同时，作为基因载体，氨基在生理环境下使功能化的碳纳米管带正点，与带负点的核酸产生静电相互作用而结合，是理想的基因载体的修饰基团。
1.拟研究或解决的问题：
1.1通过氨基的共价修饰，结合化学药物和基因治疗的双重作用，构建新型的碳纳米管基因载体系统。
