Nanomedizin: Die Anwendung der Nanotechnologie, um auf verschiedenen Ebenen mit DNA, Proteinen, Geweben, Zellen oder Blut in Organen zu interagieren by Fouad Sabry

Autor:Fouad Sabry [Sabry, Fouad]
Die sprache: eng
Format: epub
Herausgeber: Eine Milliarde Sachkundig [German]

Kapitel 10: Magnetofektion

Magnetofektion ist eine Art der Transfektion, bei der Magnetfelder verwendet werden, um Partikel zu konzentrieren, die Vektoren tragen, bevor sie an die Zellen des Körpers abgegeben werden, die anvisiert werden. Magnetofektion kann jetzt mit einer Vielzahl von Vektoren verwendet werden, einschließlich Viren, Nukleinsäuren und nicht-viralen Transfektionstechniken. Dieser Ansatz hat eine Reihe von Vorteilen, darunter eine hohe Transfektionseffizienz und Biokompatibilität, die durch eine Reihe von Einschränkungen ausgeglichen werden.

Die Ausdrücke "magnetisch" und "Transfektion" wurden kombiniert, um den Begriff "Magnetofektion" zu bilden, der derzeit ein Markenzeichen des Geschäfts OZ Biosciences ist. Die als Magnetofektion bekannte Technik nutzt Nukleinsäuren in Verbindung mit magnetischen Nanopartikeln. Danach werden die molekularen Komplexe konzentriert und ein Magnetfeld angelegt, damit sie in die Zellen abgegeben werden können.

Mit Hilfe von Verfahren wie Kopräzipitation oder Mikroemulsion werden magnetische Nanopartikel üblicherweise aus Eisenoxid erzeugt, das in der Umwelt vollständig abgebaut werden kann.

Unter dem Einfluss eines externen Magnetfeldes werden magnetische Partikel, die mit Vektoren beladen sind, auf die Zellen fokussiert, die im Mittelpunkt der Behandlung stehen. Endozytose und Pinozytose sind die beiden natürlichen Prozesse, die von den Zellen verwendet werden, um genetisches Material aufzunehmen. Daher bleiben die Architektur und Struktur der Membran erhalten, im Gegensatz zu den Ergebnissen anderer physikalischer Transfektionstechniken wie Elektroporation und Genkanonen, die beide die Membran der Zelle schädigen.

Die Formulierung bestimmt die spezifische Technik, mit der die Nukleinsäuren nach der Extraktion in das Zytoplasma übertragen werden:

Der Protonenschwammeffekt wird durch kationische Polymere erzeugt, die auf Nanopartikel beschichtet werden, und er ist verantwortlich für die Förderung der osmotischen Schwellung von Endosomen, die Störung der Endosomenmembranen und die intrazelluläre Freisetzung von DNA, die Instabilität von Endosomen, die durch kationische Lipide verursacht werden, die auf Partikeln beschichtet sind, die Nukleinsäure in Zellen freisetzen, indem sie das Flip-Flopping von zellnegativen Lipiden einschließt. Ladungsneutralisation und

Der Prozess, durch den Viren Krankheiten verursachen.

Magnetofektion ist wirksam bei Zellen, die sich entweder überhaupt nicht oder nur sehr langsam teilen; Dadurch wird sichergestellt, dass das Erbgut auch ohne Zellteilung in den Zellkern gelangen kann.

Die Magnetofektion wurde mit einer Vielzahl von Zelllinien untersucht, einschließlich solcher, die schwer zu transfektieren sind, sowie Primärzellen.

Mehrere Anwendungen sind wie folgt:

Es war möglich, das GFP-Gen in primäre Hirnstammzellen zu liefern, die notorisch schwer zu transfizieren sind, mit einer Wirksamkeit von 18 Prozent unter Verwendung eines statischen Magnetfeldes und 32 Prozent mit einem Schwingungsfeld.

Effizienz von 84 Prozent bei der Abgabe von Oligodeoxynukleotiden (ODN) in menschliche Nabelvenenendothelzellen.

HeLa-Zellen erhielten eine kleine störende RNA (siRNA), um das Luciferase-Reporter-Gen zum Schweigen zu bringen.

Adenovirus-Vektoren wurden in dieser Studie an primäre humane periphere Blutzellen abgegeben.

Magnetofektion ist ein Ansatz, der sich bemüht, die Vorteile physikalischer (Elektroporation, Genkanone) und biochemischer (kationische Lipide oder Polymere) Ansätze für den Transfektionsprozess zu kombinieren. Es ermöglicht eine lokale Verteilung bei gleichzeitig hoher Transfektionseffizienz, kürzerer Inkubationszeit und Biokompatibilität.

Wenn magnetische Nanopartikel mit Genvektoren gekoppelt werden, wird die Absorption dieser Vektoren innerhalb weniger Minuten um den Faktor Hunderte erhöht, was letztendlich zu einer hohen Transfektionseffizienz führt.

Sobald der Magnet zurückgezogen ist, verbinden sich magnetische Nanopartikel nicht ohne weiteres und es ist daher sehr unwahrscheinlich, dass sie Thrombosen auslösen oder Kapillaren verstopfen.

Die Synthese

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