超順磁氧化物與聚乙烯二胺複合式磁性錯合物的奈米粒子作為基因轉染載體Hybrid superparamagnetic iron oxide nanoparticles and polyethylenimine as a magnetocomplex for gene transfection

專利類型

發明

專利國別 (專利申請國家)

美國

專利申請案號

13/848,917

專利證號

US 9,050,362 B2

專利獲證名稱

超順磁氧化物與聚乙烯二胺複合式磁性錯合物的奈米粒子作為基因轉染載體Hybrid superparamagnetic iron oxide nanoparticles and polyethylenimine as a magnetocomplex for gene transfection

專利所屬機關 (申請機關)

高雄醫學大學

獲證日期

2015/06/09

技術說明

在臨床研究上，利用陽離子高分子聚合物作為一個非病毒式基因載體，其基因轉染效能不及病毒式基因載體。因此，本研究中我們利用磁性奈米粒子的特性來克服其轉染效果不佳的缺點。我們利用Polyethylenimine及經由Polyacrylic acid修飾後的超順磁氧化鐵，透過靜電作用力的方式形成一個帶正電荷的磁性基因載體 (PEI-PAAIO)。而在實驗中證實無論有或無10%的血清環境下，所製備的PEI-PAAIO和pDNA形成的錯合物皆可穩定的存在並達到基因轉染的效能。我們比較在有或無血清的環境下，外加一個穩定的磁場，測試其帶磁性的基因錯合物的細胞毒性、細胞攝取、及轉染效果。由實驗結果顯示，分別在二株細胞293T以及U87上，發現在血清環境下，磁場效應確實顯著地增加基因的轉染效果。此外，我們利用感應耦合電漿光學發射光譜儀測量鐵進入細胞內的含量；並利用普魯士藍試劑染色，直接觀測鐵離子在細胞內的分佈。 Low transfection efficiency is always an issue when cationic polymers are used as a non-viral gene carrier. Using a cationic magnetic nanoparticle to overcome this drawback was investigated in this study. Polyethylenimine (PEI) was associated with our previously made polyacrylic acid-bound iron oxide (PAAIO) through electrostatic interactions (PEI-PAAIO). The PEI-PAAIO formed stable magnetoplexes with pDNA in the absence and presence of 10% fetal bovine serum (FBS) and could be used for magnetofection. The effect of a static magnetic field on cytotoxicity, cellular uptake, and transfection efficiency of PEI-PAAIO/pDNA magnetoplexes were evaluated w/ or w/o 10% FBS. Magnetofection efficacy in 293T cells and U87 cells containing 10% FBS was profoundly improved when the external magnetic field was applied. The amount of internalized iron was quantitatively measured by inductively coupled plasma-optical emission spectrometer and directly visualized by Prussian blue staining.

備註

連絡單位 (專責單位/部門名稱)

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連絡電話

07-3138030

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