CN109680007A - 一种以石墨烯为骨架的基因载体及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种以石墨烯为骨架的基因载体及其制备方法，所述以石墨烯为骨架的基因载体包括石墨烯、聚多巴胺和阳离子多聚物。本发明通过使多巴胺包覆在石墨烯表面并形成聚多巴胺层，增大了石墨烯作为基因载体材料时的水溶性和生物兼容性，然后进一步在该聚多巴胺层的表面包覆上一层阳离子多聚物，降低了阳离子多聚物作为基因载体材料时的细胞毒性，如此，得到的以石墨烯为骨架的基因载体具有更好的水溶性和生物兼容性以及更低的细胞毒性。

Description

一种以石墨烯为骨架的基因载体及其制备方法
技术领域
本发明涉及基因载体技术领域，特别涉及一种以石墨烯为骨架的基因载体及其制备方法。
背景技术
基因治疗是指将外源正常基因导入靶细胞，以纠正或补偿缺陷和异常基因引起的疾病，以达到治疗目的，而基因载体是将外源基因导入细胞内部并表达的重要手段。目前，市场上研究较为普遍的基因载体主要包括病毒类载体和非病毒类载体。病毒类载体因存在免疫原反应和致癌性等缺点，因此非病毒类载体逐渐成为基因载体中研究的热门方向。目前应用较为广泛的非病毒类载体主要有阳离子脂质体、聚乙烯亚胺类、聚酰胺胺类、多聚赖氨酸等，这些非病毒类载体均具有较好的递送外源基因的效果，但由于它们生产成本高、具有较高的细胞毒性而在应用上受到限制，亟需研究出其他低成本、低细胞毒性和高转染效率的新型非病毒类基因载体。
为了寻找更为高效、廉价的基因载体，有研究尝试将无机粒子与聚乙烯亚胺类等非病毒载体结合，得到了一种水溶性较好的非病毒性载体，降低了基因载体的生产成本，但是其细胞毒性仍然较高，不利于实际应用。
发明内容
本发明的主要目的是提出一种以石墨烯为骨架的基因载体及其制备方法，旨在降低基因载体的细胞毒性。
为实现上述目的，本发明提出一种以石墨烯为骨架的基因载体，包括石墨烯、聚多巴胺和阳离子多聚物。
优选地，所述阳离子多聚物为聚乙烯亚胺、聚酰胺-胺型树枝状高分子或聚赖氨酸。
本发明还提出一种如上所述的以石墨烯为骨架的基因载体的制备方法，包括以下步骤：
将石墨烯分散于Tris-HCl缓冲液中形成石墨烯溶液；
向所述石墨烯溶液中加入使用Tris-HCl缓冲液溶解得到的多巴胺溶液，然后加入NaOH调节pH值至8.0～9.0后，搅拌反应24～48h，得反应溶液；
向所述反应溶液中加入使用Tris-HCl缓冲液溶解得到的阳离子多聚物溶液，继续搅拌反应7～10天，得到生成有目标产物的产物溶液；
对所述产物溶液进行分离和提纯，获得以石墨烯为骨架的基因载体。
优选地，将石墨烯分散于Tris-HCl缓冲液中形成石墨烯溶液的步骤中：
所述石墨烯溶液中的石墨烯与Tris-HCl缓冲液的固液比为1～4mg/mL。
优选地，向所述石墨烯溶液中加入使用Tris-HCl缓冲液溶解得到的多巴胺溶液，然后加入NaOH调节pH值至8.0～9.0后，搅拌反应24～48h，得反应溶液的步骤，具体包括：
向所述石墨烯溶液中加入使用Tris-HCl缓冲液溶解得到的多巴胺溶液，直至多巴胺在溶液中的终浓度为1～6mg/mL，然后再加入NaOH调节pH值至8.0～9.0后，搅拌反应24～48h，得反应溶液。
优选地，向所述反应溶液中加入使用Tris-HCl缓冲液溶解得到的阳离子多聚物溶液，继续搅拌反应7～10天，得到生成有目标产物的产物溶液的步骤，具体包括：
向所述反应溶液中加入使用Tris-HCl缓冲液溶解得到的阳离子多聚物溶液，直至阳离子多聚物在溶液中的终浓度为2～6mg/mL，然后继续搅拌反应7～10天，得到生成有目标产物的产物溶液。
优选地，对所述产物溶液进行分离和提纯，获得以石墨烯为骨架的基因载体的步骤，包括：
通过离心除去所述产物溶液中的不溶物并收集上清液；
用透析袋对所述上清液进行透析，除去其中的小分子物质后收集截留液；
向所述截留液中加入丙酮，使未反应完全的阳离子多聚物沉淀后除去，得到以石墨烯为骨架的基因载体。
优选地，通过离心除去所述产物溶液中的不溶物并收集上清液的步骤中：离心转速为8000～12000r/min，离心时间为10～20min。
优选地，用透析袋对所述上清液进行透析，除去其中的小分子物质后收集截留液的步骤中：所述透析袋的截留分子量为1～10kDa，透析时间为1～3天。
优选地，向所述截留液中加入丙酮，使未反应完全的阳离子多聚物沉淀并除去，得到以石墨烯为骨架的基因载体的目标产物的步骤，具体包括：
向所述截留液中加入丙酮，直至丙酮在溶液中的体积终浓度为30～80％，静置使未反应完全的阳离子多聚物沉淀后除去，得到以石墨烯为骨架的基因载体。
本发明提供的技术方案中，通过使多巴胺包覆在石墨烯表面并形成聚多巴胺层，增大了石墨烯作为基因载体材料时的水溶性和生物兼容性，然后进一步在该聚多巴胺层的表面包覆上一层阳离子多聚物，降低了阳离子多聚物作为基因载体材料时的细胞毒性，如此，得到的以石墨烯为骨架的基因载体具有更好的水溶性和生物兼容性以及更低的细胞毒性。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅为本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
图1为本发明提供的以石墨烯为骨架的基因载体的制备方法的一实施例的流程示意图；
图2为实施例1制备的石墨烯/PDA/PEI-2k基因载体的红外吸收光谱图；
图3至图8为实施例1至3制备的石墨烯PDA/PEI-2k基因载体的凝胶电泳测试结果图；
图9至图11为实施例1至3制备的石墨烯/PDA/PEI-2k基因载体的细胞毒性测试结果图；
图12至图14为实施例1至3制备的石墨烯/PDA/PEI-2k基因载体的转染效果检测结果图。
本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。实施例中未注明具体条件者，按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市售购买获得的常规产品。
本发明提出一种以石墨烯为骨架的基因载体，包括石墨烯、聚多巴胺和阳离子多聚物，更优选地，所述以石墨烯为骨架的基因载体呈壳核结构，其中，所述石墨烯作为骨架材料位于最内层，所述聚多巴胺由多巴胺聚合而成且包覆于所述石墨烯的表面，所述阳离子多聚物进一步包覆于所述聚多巴胺的表面。
本发明通过使多巴胺包覆在石墨烯表面并形成聚多巴胺层，增大了石墨烯作为基因载体材料时的水溶性和生物兼容性，然后进一步在该聚多巴胺层的表面包覆上一层阳离子多聚物，降低了阳离子多聚物作为基因载体材料时的细胞毒性，如此，借助于聚多巴胺对石墨烯的包覆作用以及使阳离子多聚物包覆在聚多巴胺的表面，得到的以石墨烯为骨架的基因载体具有更好的水溶性和生物兼容性以及更低的细胞毒性。
进一步地，所述阳离子多聚物可以选用现有用于基因载体材料的阳离子脂质体、聚乙烯亚胺类、聚酰胺-胺类或多聚赖氨酸等等，优选为聚乙烯亚胺(简称PEI)、聚酰胺-胺型树枝状高分子(简称PAMAM)和聚赖氨酸(简称PLL)中的任意一种，更优选为所述阳离子多聚物为PEI，得到的以基因载体的应用性能更佳。当所述阳离子多聚物选用PEI时，对PEI的分子量不做具体限定，例如选用分子量为2000～30000Da(也即2kDa～30kDa)的PEI均可满足要求。
基于上述提供的以石墨烯为骨架的基因载体，本发明还提出一种以石墨烯为骨架的基因载体的制备方法，借助于多巴胺的自聚作用使其在石墨烯表面形成一层聚多巴胺，然后在所述聚多巴胺的表面包覆一层阳离子多聚物。图1所示为本发明提供的以石墨烯为骨架的基因载体的制备方法的一实施例，请参阅图1，在本实施例中，所述以石墨烯为骨架的基因载体的制备方法包括以下步骤：
步骤S10、将石墨烯分散于Tris-HCl缓冲液中形成石墨烯溶液；
在本实施例中，选用的Tris-HCl缓冲液的pH值为8.5，以下均以所述Tris-HCl缓冲液的pH值为8.5为例进行详细说明。在将石墨烯分散于所述Tris-HCl缓冲液中时，可以采用搅拌、超声或震荡等方式加速分散并提高分散均匀度，更选为将所述石墨烯在超声作用下分散于所述Tris-HCl缓冲液中，例如，在40～60KHz的超声频率下，将石墨烯加入到Tris-HCl缓冲液中后超声25～35min，得到所述石墨烯溶液。其中，所述石墨烯溶液中的石墨烯与Tris-HCl缓冲液的固液比为1～4mg/mL，石墨烯的分散均匀性较佳。
步骤S20、向所述石墨烯溶液中加入使用Tris-HCl缓冲液溶解得到的多巴胺溶液，然后加入NaOH调节pH值至8.0～9.0后，搅拌反应24～48h，得反应溶液；
所述多巴胺溶液是通过将多巴胺溶解于pH值为8.5的Tris-HCl缓冲液中所获得，所述多巴胺溶液在添加时，控制多巴胺在溶液中的终浓度为1～6mg/mL，然后再向溶液中加入NaOH调节pH值至8.0～9.0后，搅拌反应24～48h，得反应溶液。在反应过程中，搅拌作用是为了使反应进行的更为充分，其搅拌速率不做限定，在具体实施时，可将搅拌转速设置为100～200r/min，即可达到反应要求，而反应过程中的温度条件为室温即可，更优选为20～30℃。在该反应体系中，多巴胺在碱性条件下自聚，从而在石墨烯的表面形成一层聚多巴胺(简称PDA)的包裹层，得到PDA包覆石墨烯的复合材料，以下均简称石墨烯/PDA，所述PDA包裹层的形成，不仅改善石墨烯作为基因材料时的水溶性和生物兼容性，还为后续阳离子多聚物的包覆提供了便利条件。
步骤S30、向所述反应溶液中加入使用Tris-HCl缓冲液溶解得到的阳离子多聚物溶液，继续搅拌反应7～10天，得到生成有目标产物的产物溶液；
所述阳离子多聚物溶液是通过将阳离子多聚物溶解于pH值为8.5的Tris-HCl缓冲液中所获得，所述阳离子多聚物溶液在添加时，控制阳离子多聚物在溶液中的终浓度为2～6mg/mL，然后在与步骤S20中相同的反应条件下继续搅拌反应7～10天，得到生成有目标产物的产物溶液。在反应过程中，所述阳离子多聚物在所述石墨烯/PDA的表面逐渐形成一层包裹层，从而得到表面同时包覆有聚多巴胺和阳离子多聚物的石墨烯复合材料，简称为石墨烯/PDA/阳离子多聚物，通过将所述阳离子多聚物包覆于所述石墨烯/PDA表面的方式，显著降低了阳离子多聚物用作基因载体时的细胞毒性。当所述阳离子多聚物为PEI时，对应得到复合材料石墨烯/PDA/PEI，当所述阳离子多聚物为PAMAM时，对应得到复合材料石墨烯/PDA/PAMAM，当所述阳离子多聚物为PLL时，对应得到复合材料石墨烯/PDA/PLL。
步骤S40、对所述产物溶液进行分离和提纯，获得以石墨烯为骨架的基因载体。
在得到生成有目标产物石墨烯/PDA/阳离子多聚物的产物溶液后，此时，所述产物溶液中包含有不溶物杂质、小分子物质以及未反应完全的阳离子多聚物等成分，可以根据不同杂质的物理或化学性质将杂质成分分离并除去，例如，对于不溶物而言，可以采用过滤或离心等使固液分离的方式，对于小分子物质而言，可以采用透析或者树脂柱吸附等可将大分子物质与小分子物质有效分离的方式，对于未反应完全的残余阳离子多聚物，可以利用加入溶剂使阳离子多聚物沉淀的方式等等。在本实施例中，对所述产物溶液进行分离和提纯的方法具体可按照以下步骤进行：
步骤S41、通过离心除去所述产物溶液中的不溶物并收集上清液；
在本实施例中，通过离心除去不溶物的离心条件设置为：离心转速8000～12000r/min，离心时间10～20min，离心完毕后除去不溶物并收集上清液，即成功除去所述产物溶液中的不溶物杂质。
步骤S42、用透析袋对所述上清液进行透析，除去其中的小分子物质后收集截留液；
在本实施例中，所选用的透析袋的截留分子量为1～10kDa，透析时间为1～3天，如此，经过透析之后，大分子物质被截留在所述截留液中，而小分子物质则被透析到透析液中得以除去。
步骤S43、向所述截留液中加入丙酮，使未反应完全的阳离子多聚物沉淀后除去，得到以石墨烯为骨架的基因载体。
向所述截留液中加入丙酮，直至丙酮在溶液中的体积终浓度为30～80％后，静置使未反应完全的阳离子多聚物与丙酮反应生成沉淀物，然后通过过滤或离心的方式除去沉淀物，即成功除去其中为反应完全的阳离子多聚物，得到以石墨烯为骨架的基因载体的目标产物。
采用本发明提供的方法制备以石墨烯为骨架的基因载体，在制备过程中，多巴胺包覆在石墨烯表面并在碱性条件下发生自聚而形成聚多巴胺层，增大了石墨烯作为基因载体材料时的水溶性和生物兼容性，而且也使得后续阳离子多聚物的包覆变得简单可行；然后阳离子多聚物则进一步包覆在该聚多巴胺层的表面，降低了阳离子多聚物作为基因载体材料时的细胞毒性，如此，借助于聚多巴胺对石墨烯的包覆作用以及使阳离子多聚物包覆在聚多巴胺的表面，得到的以石墨烯为骨架的基因载体具有更好的水溶性和生物兼容性以及更低的细胞毒性，整个制备过程简单易行，便于操作，降低了基因载体材料的工艺成本。
以下结合具体实施例和附图对本发明的技术方案作进一步详细说明，应当理解，以下实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
实施例1石墨烯/PDA/PEI的制备
(1)称取石墨烯30mg，在超声作用下分散于10mL的pH值为8.5的Tris-HCl缓冲液中，得到石墨烯溶液；
(2)向石墨烯溶液中缓慢加入用pH值为8.5的Tris-HCl缓冲液溶解的多巴胺溶液，直至多巴胺在溶液中的终浓度为5mg/mL，然后加入NaOH调节溶液的pH值至8.0～9.0，搅拌反应48h，得到生成有石墨烯/PDA的反应溶液；
(3)向反应溶液中缓慢加入pH值为8.5的Tris-HCl缓冲液溶解的PEI溶液(PEI的分子量为2kDa，简称为PEI-2k)，直至PEI-2k在溶液中的终浓度为6mg/mL，继续搅拌反应7天，得到生成有石墨烯/PDA/PEI-2k的产物溶液；
(4)将产物溶液在10000r/min下离心15min，除去不溶物后收集上清液；采用截留分子量为1000Da的透析袋将上清液透析1天后收集截留液；向截留液中加入丙酮，直至丙酮的溶液中的体积终浓度为50％，静置使未完全反应的PEI-2k沉淀后除去，得到以石墨烯为骨架的基因载体。
实施例2石墨烯/PDA/PEI的制备
(1)称取石墨烯10mg，在超声作用下分散于10mL的pH值为8.5的Tris-HCl缓冲液中，得到石墨烯溶液；
(2)向石墨烯溶液中缓慢加入用pH值为8.5的Tris-HCl缓冲液溶解的多巴胺溶液，直至多巴胺在溶液中的终浓度为1mg/mL，然后加入NaOH调节溶液的pH值至8.0～9.0，搅拌反应36h，得到生成有石墨烯/PDA的反应溶液；
(3)向反应溶液中缓慢加入pH值为8.5的Tris-HCl缓冲液溶解的PEI溶液(PEI的分子量为30kDa，简称为PEI-30k)，直至PEI-30k在溶液中的终浓度为2mg/mL，继续搅拌反应8天，得到生成有石墨烯/PDA/PEI-30k的产物溶液；
(4)将产物溶液在8000r/min下离心20min，除去不溶物后收集上清液；采用截留分子量为5000Da的透析袋将上清液透析2天后收集截留液；向截留液中加入丙酮，直至丙酮的溶液中的体积终浓度为30％，静置使未完全反应的PEI-30k沉淀后除去，得到以石墨烯为骨架的基因载体。
实施例3石墨烯/PDA/PEI的制备
(1)称取石墨烯40mg，在超声作用下分散于10mL的pH值为8.5的Tris-HCl缓冲液中，得到石墨烯溶液；
(2)向石墨烯溶液中缓慢加入用pH值为8.5的Tris-HCl缓冲液溶解的多巴胺溶液，直至多巴胺在溶液中的终浓度为6mg/mL，然后加入NaOH调节溶液的pH值至8.0～9.0，搅拌反应24h，得到生成有石墨烯/PDA的反应溶液；
(3)向反应溶液中缓慢加入pH值为8.5的Tris-HCl缓冲液溶解的PEI溶液(PEI的分子量为10kDa，简称为PEI-10k)，直至PEI-10k在溶液中的终浓度为4mg/mL，继续搅拌反应10天，得到生成有石墨烯/PDA/PEI-10k的产物溶液；
(4)将产物溶液在12000r/min下离心10min，除去不溶物后收集上清液；采用截留分子量为10kDa的透析袋将上清液透析3天后收集截留液；向截留液中加入丙酮，直至丙酮的溶液中的体积终浓度为80％，静置使未完全反应的PEI-10k沉淀后除去，得到以石墨烯为骨架的基因载体。
分别测试上述实施例1至3制得的以石墨烯为骨架的基因载体的相关性能，测试方法及结果如下：
(1)红外光谱测试
将实施例1步骤中获得的石墨烯/PDA/PEI-2k、石墨烯/PDA以及空白的石墨烯固体进行干燥，然后进行溴化钾压片，采用FT-IR(傅里叶变换红外光谱)测定波数范围为4000-500cm-1的红外图谱，结果如图2所示。
从图2中可知，石墨烯自身没有明显的特征峰；而表面包覆有聚多巴胺的石墨烯/PDA在3500cm-1处出现了羟基和伯胺基的特征峰，1650cm-1处出现了N-H弯曲振动吸收峰，说明多巴胺成功在石墨烯表面自聚；表面进一步包覆有PEI-2k的石墨烯/PDA/PEI-2k，3500cm-1处的伯胺基的峰向3310cm-1处移动，此处为仲胺基的吸收峰，说明PEI-2k成功修饰在石墨烯/PDA表面。
(2)凝胶电泳检测
分别取实施例1至实施例3制备的基因载体为样品，加入到适量的去离子水中溶解制成不同浓度的样品溶液，然后将样品溶液与质粒DNA(绿色荧光蛋白质粒，简称GFP质粒)在pH值为7.4的PBS缓冲液中反应30min，取反应后的溶液10μL加入琼脂糖凝胶的加样孔中，调节电泳仪电压为90V、电流为80mA，40min后取出凝胶，使用溴化乙锭(Ethidium bromide，EB)染色后，用凝胶成像仪拍照，结果如图3至图8所示。
其中，图3至图5分别为实施例1至3制备的基因载体样品与GFP质粒的质量比为0.3:1、0.6:1、0.9:1、1.2:1和1.5:1时的凝胶电泳检测条带(图中从左至右依次为空白对照的GFP质粒和不同质量比的样品测试出的条带)，由图3至图5可以看出，加样孔中有明亮的条带，说明基因载体样品成功凝聚了GFP质粒，表明本发明实施例制备的以石墨烯为骨架的基因载体可以作为一种有效的基因载体凝聚DNA。
图6至图8分别为实施例1至3制备的基因载体样品与GFP质粒的质量比为0.3:1、0.6:1、0.9:1、1.2:1和1.5:1凝聚后加入DNase I的电泳检测条带(图中从左至右依次为空白对照的GFP质粒和不同质量比的样品测试出的条带)，由图6至图8可以看出，未加样孔的GFP被DNase I降解，加样孔仍具有明亮的条带，说明本发明实施例制备的石墨烯为骨架的基因载体在凝聚DNA的同时还可以保护DNA不被外界的DNA水解酶降解。
(3)细胞毒性检测
取实施例1至实施例3制备的基因载体为样品，加入到适量的DMEM培养基中溶解，每一组样品分别制成浓度梯度为0.02mg/mL、0.04mg/mL、0.06mg/mL、0.08mg/mL和0.1mg/mL的样品溶液，备用。分别以Hela细胞、Hep G 2细胞和MDA-MB-231细胞作为试验细胞，将细胞在96孔板中的铺板密度为1x104/孔，在37℃、5％CO2的条件下培养24h，待细胞达到70-80％汇合度时，依次加入如上述配制的不同浓度梯度的样品溶液100μL，相同条件下继续培养24h后，加入10μL、浓度为5mg/mL的MTT溶液，继续培养4h。吸取培养基和样品，用DMSO溶解细胞内生成的formazan晶体，用紫外测定570nm出的吸光度值A1；以未加样品孔的细胞存活率为100％，吸光度值为A0；用PEI-2k作为对照；细胞存活率按以下公式1计算：细胞存活率(％)＝A1/A0×100。
基因载体样品对Hela细胞毒性的检测结果如图9和表1所示，对Hep G2细胞毒性的检测结果如图10和表2所示，对MDA-MB-231细胞毒性的检测结果如图11和表3所示。
表1实施例制备的基因载体样品对Hela细胞毒性的检测结果
表2实施例制备的基因载体样品对Hep G2细胞毒性的检测结果
表3实施例制备的基因载体样品对MDA-MB-231细胞毒性的检测结果
由图9至图11以及表1至表3中的结果可知，与PEI-2k相比，本发明实施例制备的以石墨烯为骨架的基因载体具有更低的细胞毒性，各浓度梯度下的细胞存活率均可达到80％以上，可以作为一种安全的基因载体在细胞中应用。
(4)转染效果检测
以293T细胞作为试验细胞，将细胞在24孔板中的铺板密度为5x104/孔，在37℃、5％CO2的条件下培养24h，待细胞达到70-80％汇合度时，用DMEM培养基替换完全培养基，用DMEM培养基配制石墨烯/PDA/PEI-2k样品溶液，按照样品和GFP质粒不同的质量比配置样品/DNA复合物，依次加入各孔中，在37℃，5％CO2条件下培养5h后用不含抗生素的完全培养基替换样品溶液；相同条件下继续培养36h后，用荧光显微镜选取蓝光为激发光，观察绿色荧光蛋白在293T细胞中的表达情况，结果如图12至图14所示(图12至图14中的白色亮点即为绿色荧光蛋白在细胞中的表达分布)，转染率统计如下表4所示。
表4各实施例制备的基因载体样品的转染效果检测结果
实施例1 实施例2 实施例3
转染率(％) 18 21 23
由图12至图14和表4中的结果可知，绿色荧光蛋白可以在细胞内实现表达，说明本发明实施例制备的以石墨烯为骨架的基因载体可以作为有效的基因载体在细胞中应用。
以上仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种以石墨烯为骨架的基因载体，其特征在于，包括石墨烯、聚多巴胺和阳离子多聚物。
2.如权利要求1所述的以石墨烯为骨架的基因载体，其特征在于，所述阳离子多聚物为聚乙烯亚胺、聚酰胺-胺型树枝状高分子或聚赖氨酸。
3.一种如权利要求1或2所述的以石墨烯为骨架的基因载体的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
将石墨烯分散于Tris-HCl缓冲液中形成石墨烯溶液；
向所述石墨烯溶液中加入使用Tris-HCl缓冲液溶解得到的多巴胺溶液，然后加入NaOH调节pH值至8.0～9.0后，搅拌反应24～48h，得反应溶液；
向所述反应溶液中加入使用Tris-HCl缓冲液溶解得到的阳离子多聚物溶液，继续搅拌反应7～10天，得到生成有目标产物的产物溶液；
对所述产物溶液进行分离和提纯，获得以石墨烯为骨架的基因载体。
4.如权利要求3所述的以石墨烯为骨架的基因载体的制备方法，其特征在于，将石墨烯分散于Tris-HCl缓冲液中形成石墨烯溶液的步骤中：
所述石墨烯溶液中的石墨烯与Tris-HCl缓冲液的固液比为1～4mg/mL。
5.如权利要求3所述的以石墨烯为骨架的基因载体的制备方法，其特征在于，向所述石墨烯溶液中加入使用Tris-HCl缓冲液溶解得到的多巴胺溶液，然后加入NaOH调节pH值至8.0～9.0后，搅拌反应24～48h，得反应溶液的步骤，具体包括：
向所述石墨烯溶液中加入使用Tris-HCl缓冲液溶解得到的多巴胺溶液，直至多巴胺在溶液中的终浓度为1～6mg/mL，然后再加入NaOH调节pH值至8.0～9.0后，搅拌反应24～48h，得反应溶液。
6.如权利要求3所述的以石墨烯为骨架的基因载体的制备方法，其特征在于，向所述反应溶液中加入使用Tris-HCl缓冲液溶解得到的阳离子多聚物溶液，继续搅拌反应7～10天，得到生成有目标产物的产物溶液的步骤，具体包括：
向所述反应溶液中加入使用Tris-HCl缓冲液溶解得到的阳离子多聚物溶液，直至阳离子多聚物在溶液中的终浓度为2～6mg/mL，然后继续搅拌反应7～10天，得到生成有目标产物的产物溶液。
7.如权利要求3所述的以石墨烯为骨架的基因载体的制备方法，其特征在于，对所述产物溶液进行分离和提纯，获得以石墨烯为骨架的基因载体的步骤，包括：
通过离心除去所述产物溶液中的不溶物并收集上清液；
用透析袋对所述上清液进行透析，除去其中的小分子物质后收集截留液；
向所述截留液中加入丙酮，使未反应完全的阳离子多聚物沉淀后除去，得到以石墨烯为骨架的基因载体。
8.如权利要求7所述的以石墨烯为骨架的基因载体的制备方法，其特征在于，通过离心除去所述产物溶液中的不溶物并收集上清液的步骤中：离心转速为8000～12000r/min，离心时间为10～20min。
9.如权利要求7所述的以石墨烯为骨架的基因载体的制备方法，其特征在于，用透析袋对所述上清液进行透析，除去其中的小分子物质后收集截留液的步骤中：所述透析袋的截留分子量为1～10kDa，透析时间为1～3天。
10.如权利要求7所述的以石墨烯为骨架的基因载体的制备方法，其特征在于，向所述截留液中加入丙酮，使未反应完全的阳离子多聚物沉淀并除去，得到以石墨烯为骨架的基因载体的目标产物的步骤，具体包括：
向所述截留液中加入丙酮，直至丙酮在溶液中的体积终浓度为30～80％，静置使未反应完全的阳离子多聚物沉淀后除去，得到以石墨烯为骨架的基因载体。
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