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A self-assembling polycationic nanocarrier that exhibits exceptional gene transfection efficiency

机译：一种自组装的聚阳离子纳米载波，其表现出特殊的基因转染效率

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摘要

The lack of an efficient and safe carrier is a major impediment in the field of gene therapy. Although gelatin (GT), a naturally derived polymer, is widely used in drug delivery applications, it is unable to bind DNA efficiently. In this study, a novel polycationic gene carrier was prepared by conjugation of low molecular weight polyethyleneimine (LPEI) with GT through 4-bromonaphthaleic anhydride as a coupling agent to avoid self crosslinking. Self-assembly of LPEI conjugated GT (GT-LPEI) with plasmid DNA (pDNA) yielded nanoparticles with high gene complexation ability to form ～250 nm cylindrical nanoparticles with a zeta potential of ～27 mV. GT-LPEI showed exceptionally high transfection efficiency (>90%) in various mammalian cells including primary stem cells with minimal cytotoxicity. The transfection efficiency of GT-LPEI significantly surpassed that of many commercial reagents. The high gene transfection expression was confirmed in vivo. Thus, GT-LPEI is shown to be a promising nonviral carrier for potential use in gene therapy.
机译：缺乏高效和安全的载体是基因治疗领域的主要障碍。虽然明胶（GT）是一种天然衍生的聚合物，广泛用于药物递送应用中，但它无法有效结合DNA。在该研究中，通过将低分子量聚乙烯亚胺（LPEI）与GT通过4-溴萘酸酐作为偶联剂，以避免自交联来制备新的聚乙烯基因载体。具有质粒DNA（PDNA）的LPEI缀合的GT（GT-LPEI）的自组装产生具有高基因络合能力的纳米颗粒，形成〜27mV的Zeta电位〜250nm圆柱形纳米颗粒。 GT-LPEI在各种哺乳动物细胞中表现出特别高的转染效率（> 90％），包括具有最小细胞毒性的主要干细胞。 GT-LPEI的转染效率显着超越了许多商业试剂的转染效率。高基因转染表达在体内证实。因此，GT-LPEI被证明是一种有前途的非血管载体，用于基因疗法潜在使用。

著录项

  • 来源
    《RSC Advances》 |2015年第111期|共14页
  • 作者

    Kishor Sarkar; Sai Rama Krishna Meka; Giridhar Madras;

  • 作者单位

    Department of Chemical Engineering Indian Institute of Science Bangalore 560012 India;

    Department of Materials Engineering Indian Institute of Science Bangalore 560012 India.;

    Department of Chemical Engineering Indian Institute of Science Bangalore 560012 India;

  • 收录信息
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  • 正文语种 eng
  • 中图分类 化学;
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