开题报告内容：
生物材料是指用于人体器官和组织的诊断、修复或增进其功能的一类高技术材料。自90年代后期以来，以其强大的生命力和广阔的发展前景屹立在世界之林。它广泛应用于组织工程、药物传输、医用纳米技术、入侵传感器、基因转染和植入性医疗器械等。而阳离子聚合物作为一种生物工程材料在许多领域都有着广泛的应用，如在日光、光化学中的光敏材料、造纸、污水处理、生物医学中的杀虫剂和油田等领域。
目前，研究比较多的阳离子聚合物主要有季铵盐聚合物、季磷盐聚合物和季硫盐聚合物这三类。其中，产品种类最多、应用最广的是季铵盐聚合物。而我们实验中使用的阳离子聚合物正是属于季铵盐聚合物。这类阳离子聚合物可通过单体直接聚合或者根据高分子改性来制备。它的应用范围广泛，例如可以作为石油工业中的粘土稳定剂、油田污染净化浮选剂；可以作为造纸工业中的干湿增强剂；还可以作为纺织工业中的精仿静电整饰剂等。由于季铵盐型阳离子聚合物本身结构的特殊性以及对它需求量的不断增加，这类聚合物必将在人们日常生活中发挥越来越大的作用。
随着病毒运载系统的盛行，阳离子聚合物，已经成为一个有前途的基因治疗载体出现在人们的视线中。就其功效和用途而言，聚合物结构的柔韧性允许其被修饰或更改成为一个更有效更强大的载体。聚乙烯亚胺（PEI）作为最典型的阳离子聚合物之一，目前已经广泛用作基因转染的载体。然而，伴随着剂量和分子量的依赖性，这种载体有着相对较高的毒性，限制了其进一步的发展，因此目前还没有相关的临床研究。
而对于阳离子聚合物的毒性。目前主要有两种代表性的观点, 其一认为其毒性的产生主要是由于阳离子聚合物的正离子与细胞膜的相互作用而对细胞产生损伤或引起细胞的凝聚, 另一种观点则认为阳离子聚合物进入细胞后激活细胞内信号转导系统而导致其毒性的产生。有专家曾对聚合物进行了体外细胞毒性试验, 发现阳离子聚合物的毒与阳离子聚合物的分子量、电荷密度、空间构型以及阳离子聚合物-DNA 复合物的表面电位等因素密切关。对于结构相似的阳离子聚合物, 分子量和载体表面电荷的密度是影响其毒性的关键因素, 分子量越高, 载体表面的电荷密度越大, 载体的毒性越大。对于结构不同的聚合物, 影响载体毒性的因素较复杂。
细胞凋亡是机体正常细胞为维持内环境稳定在受到生理性和病理性刺激后出现的一种自主的死亡过程, 是一个主动、高度有序、基因控制及一系列酶参与的过程。细胞凋亡在保证多细胞生物健康生存过程中扮演着重要的角色, 是生物体发育过程中普遍存在的。它在多细胞生物的组织分化、器官发育、机体稳态的维持中有着重要的意义。机体在产生新生细胞的同时, 衰老和突变的细胞通过凋亡机制而被清除, 使组织和器官得以正常地发育和代谢。细胞凋亡发生异常会导致一些疾病的发生, 如肿瘤、病毒感染、自身免疫性疾病和神经退化性疾病等。
细胞凋亡是个复杂的过程，它在凋亡过程中的细胞形态变化过程主要可以分为三个大的阶段：1.凋亡的起始：这一阶段的形态学变化表现为细胞体积缩小，胞浆凝缩，内质网变疏松并与胞膜融合，线粒体、核糖体等聚集，但结构无明显改变，染色质逐渐凝聚成新月型帽状结构附在核膜周边，核固缩且呈均一的致密物，进而断裂，但细胞膜仍然完整，未失去选择透性。这一阶段经历数分钟, 然后进入第二阶段。2.凋亡小体形成：胞膜不断出芽、脱落，细胞变成数个大小不等的由膜包裹的凋亡小体。3.凋亡小体被周围具有吞噬功能的细胞如巨噬细胞、上皮细胞等吞噬并消化。在凋亡发生的全过程中，细胞膜一直保持完整，胞内容物不释放出来，所以不会引起周围的炎症反应。同一组织中，不同细胞发生凋亡的过程并不同步。
细胞凋亡与细胞坏死的最终结果极为相似，但它们的过程与表现却有很大差别。细胞凋亡主要区别于坏死的现象有：①细胞通过出芽的方式形成许多凋亡小体；②凋亡小体内有结构完整的细胞器； ③细胞凋亡不会引起炎症反应，而坏死会引起局部严重的炎症反应。④凋亡细胞的线粒体无变化，溶酶体活性不增加；⑤内切酶活化，DNA有控降解，凝胶电泳图谱呈梯状；⑥细胞凋亡通常是生理性变化，而坏死是病理性变化。
检测细胞凋亡的方法有很多种，例如细胞凋亡的DNA片断化检测方法；TUNEL 检测法；ELISA 检测法；根据细胞凋亡过程中线粒体膜电位的检测方法；根据凋亡促进基因的表达和凋亡抑制基因的表达来检测细胞凋亡的方法；根据Ca2 浓度变化检测细胞凋亡的方法和流式细胞术检测法。
一、拟研究的问题
