基因治疗因其治疗多种疾病的前景而成为医学研究的重要领域。然而，缺乏安全高效的基因递送载体仍然是大规模临床应用的主要障碍。尽管病毒载体是高效的载体，但严重的安全问题，例如严重的免疫反应、病毒成分的激活和有限的插入尺寸等，影响了其应用。对于脂质体载体，脂质复合物在物理环境中的胶体稳定性差。相反，聚合物载体具有多种优点，包括易于操作、修饰和纯化、廉价的合成和可扩展性、高转染效率和低细胞毒性。这些特征使得聚合载体成为未来基因治疗应用的极有希望的候选者。

与此同时，聚合物的拓扑结构对基因传递效率至关重要，因此，探索新型聚合物结构作为基因传递载体引发了广泛兴趣。本研究提出了一种新型的环化阶段控制策略，可在不同步骤生长聚合（SGP）阶段调节环化倾向。这一策略实现了三种不同环大小和循环拓扑的三维多环聚（β-氨基酯）（CPAEs）的构建。首次利用荧光光谱和二维核磁共振谱验证了三种CPAEs的独特拓扑特性，包括不同环类型和末端基团空间分布等。其中A和B的环尺寸偏小，且末端基团被包埋在分子内；而C主要为大尺寸的环，末端基团悬挂在分子外侧。

基因转染实验结果显示，相比其他环状PAEs和支化PAE，大环PAE（MCPAE，C）能显著增强DNA的压缩能力，其悬挂功能性末端极大促进了细胞摄取。此外，MCPAE的致密内核能降低其降解速率，进而在溶酶体内酸性条件下对DNA进行保护，最终提升转染基因表达效率。具有不同末端的MCPAE-C、-G和-M在转染效率方面优于市售最佳试剂Lipo 3000、jetPEI和Xfect。此外，经过优化末端基团的MCPAE成功应用于体外基因编辑，有效传递了编码Cas9编辑系统的CRISPR-EXON80质粒。

该工作以“3D Macrocyclic Structure Boosted Gene Delivery: Multi-cyclic Poly(β-Amino Ester)s from Step Growth Polymerization”为题发表在《J Am Chem Soc》上。

王文新教授目前任职安徽理工大学合肥高等研究院讲席教授，并兼任安徽理工大学公共卫生学院学术院长。王文新教授2010年在欧洲组织工程和再生医疗国际协会（TERMIS-EU）年会上荣获再生医学领域青年科学家奖，在2011年荣获由爱尔兰国家自然科学基金委颁发的爱尔兰科学基金会首席科学家奖，并在2014年获得由蝴蝶宝贝关爱中心（DEBRA协会）颁发的杰出EB患者服务奖。王文新教授与他带领的研究团队主要从事高分子可控聚合方法的前沿机理和临床应用研究，具体为高分子可控聚合机理和动力学控制策略及其在生物功能材料设计与合成中的两大方向应用：组织工程学—水凝胶以及其他功能性生物材料单独或结合干细胞疗法在骨关节炎、关节软骨缺损、骨缺损、牙科骨/软组织修复、皮肤创伤修复等医疗方向的广泛应用；基因治疗—十余年深耕研发报道多种高效聚合物结构用于基因递送，并通过可控聚合首次攻克和发明了超支化聚β氨基酯该大类材料家族用于遗传物质的体外和体内递送，并成功应用于，包括EB基因替代和编辑疗法等在内，多种拥有完全自主知识产权的核酸药物的临床转化验证。

王文新教授的基础研究以及商业化转化工作获得了国际同行的普遍认可和跟进研究报道，目前已发表230余篇学术论文，如Science Advances《科学进展》，Nature Communications《自然：通讯》，Nature Reviews Chemistry《自然综述：化学》，JACS《美国化学协会会刊》，Angewandte Chemie《德国应用化学》，Advanced Materials《先进材料》，Nano Letters《纳米快报》，并参与编纂5本学术专著的部分章节。王教授的工作已相继被多家国际知名媒体采访和报道56次，如泰晤士报（Times），英国皇家学会的化学世界（RSC Chemistry World），美国的化学工艺（Chemical Processing），美国科学日报（Science Daily）, RTE 爱尔兰国家电视台。在科研成果的转化方面，王文新教授创建了应用和转化自己研发技术的5家生物技术公司，拥有34项发明专利，其中30项已有企业合作进行技术转化。王文新教授现担任27个国家研究委员会和基金会的评审专家和委员会成员。王教授还被11家国际同行评议杂志聘为编委。王文新教授已先后117次被国际会议和大学邀请作为主要报告人，并作为组织者、会议主席和召集人主办了33次国际学术会议。