Магнитная трансфекция - Magnet-assisted transfection

Магнитная трансфекция это трансфекция метод, который использует магнитные взаимодействия для доставки ДНК в клетки-мишени. Нуклеиновые кислоты связаны с магнитным наночастицы, а магнитные поля направляют комплексы нуклеиновая кислота-частица в клетки-мишени, где высвобождаются нуклеиновые кислоты.[1][2]

Магнитные наночастицы

Наночастицы, используемые в качестве носителей нуклеиновых кислот, в основном оксиды железа.[3] Эти оксиды железа могут образовываться осаждением из кислых растворов солей железа при добавлении соответствующих оснований. Магнитные наночастицы имеют приблизительный размер 100 нм и дополнительно покрыты биологическим материалом. полимеры чтобы обеспечить загрузку нуклеиновых кислот. Частицы и нуклеиновые кислоты образуют комплексы ионное взаимодействие отрицательно заряженной нуклеиновой кислоты и положительно заряженной поверхности магнитной наночастицы.

Доставка ДНК в клетки-мишени

Связывание отрицательно заряженных нуклеиновых кислот с положительно заряженными частицами железа происходит относительно быстро. После образования комплекса загруженные частицы инкубируют вместе с клетками-мишенями на магнитной пластине. Магнитное поле заставляет частицы железа быстро притягиваться к поверхности клеточной мембраны. Клеточное поглощение происходит либо эндоцитоз или же пиноцитоз. После доставки в клетки-мишени ДНК попадает в цитоплазму. Магнитные частицы накапливаются в эндосомы и / или вакуоли. Со временем наночастицы разлагаются, и железо переходит в нормальное железо. метаболизм. О влиянии частиц железа на клеточные функции пока не сообщалось. В большинстве случаев повышенная концентрация железа в питательных средах не вызывает цитотоксических эффектов.

Преимущества и перспективы

Трансфекция с помощью магнитов - это относительно новый и экономящий время метод введения нуклеиновых кислот в клетку-мишень с повышенной эффективностью. В частности, прикрепленные линии клеток млекопитающих и первичные культуры клеток показывают очень высокие скорости трансфекции. Суспензионные клетки и клетки других организмов также могут быть успешно трансфицированы. Основным преимуществом метода является мягкая обработка клеток по сравнению с реагентами для трансфекции на основе липосом (липофекция ) и электропорация, что может привести к гибели 20-50% клеток.[нужна цитата ] Кроме того, эффективность трансфекции во многих случаях повышается за счет направленного транспорта в магнитном поле, особенно для небольших количеств нуклеиновых кислот. Напротив, такие методы, как липофекция, предлагают только статистические совпадения между грузом и клетками из-за трехмерного движения клеток и агрегатов трансфекции в жидкой суспензии. Трансфекцию с помощью магнитного поля также можно проводить в присутствии сыворотка, что является дополнительным преимуществом. В настоящее время известно более 150 успешно трансфицированных клеток.[4] Кроме того, синергетические эффекты в эффективности трансфекции могут возникать в результате возможной комбинации липофекции и трансфекции с помощью магнита. В будущем эта технология может также стать альтернативной стратегией для используемых в настоящее время вирусных и невирусных векторов в генной терапии и переносе генов.[5]

Рекомендации

  1. ^ Планка C; и другие. (Ноябрь 2011 г.). "Магнитно-усиленная доставка нуклеиновых кислот. Десять лет прогресса и перспектив магнитофекции". Расширенные обзоры доставки лекарств. 63 (14–15): 1300–1331. Дои:10.1016 / j.addr.2011.08.002. ЧВК  7103316. PMID  21893135.
  2. ^ «Магнитофекция». OZ Biosciences.
  3. ^ Планк, К., Шиллингер, У., Шерер, Ф., Бергеманн, К., Реми, Дж. С., Кретц, Ф., Антон, М., Лозье, Дж. И Розенекер, Дж. (2003). «Метод магнитофекции: использование магнитной силы для улучшения доставки генов» (PDF). Журнал биологической химии. 384 (5): 737–747. Дои:10.1515 / BC.2003.082. PMID  12817470.CS1 maint: использует параметр авторов (связь)
  4. ^ «Успешно трансфицированные клетки». Решения IBA для наук о жизни. Архивировано из оригинал 23 февраля 2012 г.
  5. ^ Дэвис, М. Э. (2002). «Системы доставки невирусных генов». Текущее мнение в области биотехнологии. 13 (2): 128–131. Дои:10.1016 / S0958-1669 (02) 00294-X.

внешняя ссылка