Transfekce pomocí magnetu - Magnet-assisted transfection
Transfekce pomocí magnetu je transfekce metoda, která využívá magnetické interakce k dodání DNA do cílových buněk. Nukleové kyseliny jsou spojeny s magnetickými nanočástice a magnetická pole řídí komplexy nukleové kyseliny a částice do cílových buněk, kde se uvolňují nukleové kyseliny.[1][2]
Magnetické nanočástice
Nanočástice používané jako nosiče pro nukleové kyseliny jsou většinou oxidy železa.[3] Tyto oxidy železa mohou být generovány srážením z kyselých roztoků solí železa po přidání vhodných bází. Magnetické nanočástice mají přibližnou velikost 100 nm a jsou navíc potaženy biologickými látkami polymery umožnit nakládání nukleových kyselin. Částice a nukleové kyseliny tvoří komplexy iontová interakce negativně nabité nukleové kyseliny a pozitivně nabitého povrchu magnetické nanočástice.
Dodání DNA do cílových buněk
Vazba záporně nabitých nukleových kyselin na kladně nabité částice železa probíhá relativně rychle. Po vytvoření komplexu jsou nabité částice inkubovány společně s cílovými buňkami na magnetické desce. Magnetické pole způsobuje, že částice železa jsou rychle přitahovány k povrchu buněčné membrány. K buněčnému příjmu dochází buď endocytóza nebo pinocytóza. Po dodání do cílových buněk se DNA uvolní do cytoplazmy. Magnetické částice se hromadí endozomy a / nebo vakuoly. V průběhu času se nanočástice odbourávají a železo vstupuje do normálního železa metabolismus. Vliv buněčných funkcí na železné částice nebyl dosud popsán. Ve většině případů nevede zvýšená koncentrace železa v kultivačním médiu k cytotoxickým účinkům.
Výhody a vyhlídky
Transfekce asistovaná magnetem je relativně nová a časově úsporná metoda zavádění nukleových kyselin do cílové buňky se zvýšenou účinností. Zejména adherentní savčí buněčné linie a primární buněčné kultury vykazují velmi vysoké rychlosti transfekce. Lze také úspěšně transfekovat suspenzní buňky a buňky z jiných organismů. Hlavní výhodou metody je mírné ošetření buněk ve srovnání s transfekčními činidly na bázi liposomů (lipofekce ) a elektroporace, což může mít za následek smrt 20-50% buněk.[Citace je zapotřebí ] Kromě toho je účinnost transfekce v mnoha případech zvýšena přímým transportem v magnetickém poli, zejména u malého množství nukleových kyselin. Naproti tomu metody jako lipofekce nabízejí pouze statistické zásahy mezi nákladem a buňkami kvůli trojrozměrnému pohybu buněk a transfekčních agregátů v kapalné suspenzi. Transfekci s magnetem lze také provést v přítomnosti sérum, což je další výhoda. V současné době je známo více než 150 buněk, které byly úspěšně transfektovány.[4] Kromě toho mohou synergické účinky na účinnost transfekce vyplynout z možné kombinace lipofekce a magneticky asistované transfekce. V budoucnu by tato technologie mohla být také alternativní strategií k aktuálně používaným virovým a nevirovým vektorům při genové terapii a přenosu genů.[5]
Reference
- ^ Plank C; et al. (Listopad 2011). „Magneticky vylepšené dodávání nukleových kyselin. Deset let pokroku a vyhlídek magnetofekce“. Pokročilé recenze dodávek drog. 63 (14–15): 1300–1331. doi:10.1016 / j.addr.2011.08.002. PMC 7103316. PMID 21893135.
- ^ "Magnetofection". OZ biologické vědy.
- ^ Plank, C., Schillinger, U., Scherer, F., Bergemann, C., Remy, J. S., Krötz, F., Anton, M., Lausier, J. a Rosenecker, J. (2003). „Metoda magnetofekce: použití magnetické síly ke zvýšení dodávky genů“ (PDF). The Journal of Biological Chemistry. 384 (5): 737–747. doi:10.1515 / BC.2003.082. PMID 12817470.CS1 maint: používá parametr autoři (odkaz)
- ^ „Úspěšně transfektované buňky“. Řešení IBA pro vědy o živé přírodě. Archivovány od originál 23. února 2012.
- ^ Davis, M. E. (2002). „Nevirové systémy pro dodávání genů“. Aktuální názor na biotechnologie. 13 (2): 128–131. doi:10.1016 / S0958-1669 (02) 00294-X.