酶性纳米机器人群为高效的基因传递提供了帮助
Juan C Fraire1, Carles Prado-Morales1,2, Ana Aldaz Sagredo1
1Institute for Bioengineering of Catalonia (IBEC), Barcelona Institute of Science and Technology (BIST), Baldiri i Reixac 10-12, 08028 Barcelona, Spain.
ACS applied materials & interfaces
|September 12, 2024
概括
研究人员开发了使用聚-乳-co-甘油酸 (PLGA) 进行增强的等离子体DNA (pDNA) 传递的蜂群纳米机器人 (NBs). 这些NB显著提高了2D和3D细胞模型的转化效率,超过了商业代理.
科学领域:
- 生物技术和纳米医学
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 癌症研究 癌症研究
背景情况:
- 有效的核酸输送对于基因疗法和癌症治疗至关重要.
- 目前的传染剂在有效性和传递到复杂的3D结构方面存在局限性.
- 基于纳米粒子的药物递送系统具有潜力,但需要优化以实现向的递送和细胞吸收.
研究的目的:
- 使用层次 (LBL) 方法合成和优化带有等离子体DNA (pDNA) 的纳米机器人 (NB).
- 调查NB的自主运动和集体群群行为对转染效率的影响.
- 评估pDNA载入NBs在2D和3D细胞模型中的有效性,用于潜在的膀癌治疗.
主要方法:
- 合成由尿素酶为自主运动提供动力的聚乳-同-甘油酸 (PLGA) 纳米粒子.
- 使用层层组装 (LBL) 技术将pDNA加载到PLGA纳米粒子中.
- 在2D (MB49) 和3D (RT4) 细胞模型中的NB传递效率和转染的体外评估,将蜂群NB与受抑制和无燃料对照进行比较.
主要成果:
- 与对照群相比,pDNA载入的NB群体在2D培养中表现出2.2至2.6倍的传递效率提高和6.8至8.1倍的物质传递增加.
- 在2D培养中,Swarming NBs的传染效率高于无燃料对照的5倍,超过了商业Lipofectamine 3000.
- 在3D球体中,NB群体的交付材料增强了3.2倍,与没有燃料的条件相比.
结论:
- LBL组装的PLGA NBs的集体运动和群体行为显著提高了pDNA传递和转染效率.
- 开发的纳米机器人系统在2D和3D细胞模型中表现出比传统的转染剂更高的性能.
- 在膀癌症治疗中,Swarming纳米机器人对核酸输送应用显著有前途.
