在核酸遞送中的應用核酸***可以通過基因增強、基因抑制和基因組編輯實現持久甚至***的效果。然而,裸核酸分子難以進入細胞,陽離子聚合物作為非病毒核酸遞送系統,其分子上帶有正電荷基團,可濃縮核酸分子形成納米顆粒,幫助核酸跨越屏障在細胞中表達蛋白質或抑制目標基因表達。陽離子聚合物易于合成、修飾和結構控制,是一類有前途的核酸遞送系統7。在顱內遞送合成mRNA中的應用在本研究中,使用常用的轉染試劑建立了顱內遞送合成mRNA的小鼠模型。將合成的熒光素酶mRNAs用兩種不同的轉染試劑包裹后定點微注射到大腦中,通過小動物成像系統監測遞送的mRNA的表達狀態,并通過行為和血液生化測量評估可能的試劑誘導的生物毒...
原代細胞和干細胞的轉染效率通常較低。原代細胞剛剛從組織中分離出來,還保留著體內復雜的生理特性,其細胞膜上的受體和內吞機制等可能不適應脂質體轉染。例如,原代間充質干細胞的轉染效率可能低于10%。干細胞由于其特殊的自我更新和分化潛能,其細胞內部的信號通路和膜運輸機制對脂質體轉染比較敏感,轉染效率也不高。而且在轉染過程中,還需要考慮不影響干細胞的干性,這也增加了轉染的難度。 原代細胞和干細胞對脂質體的毒性反應比較敏感。脂質體可能會干擾它們的正常生理功能,如影響干細胞的自我更新和分化能力。對于原代細胞,可能會改變其原有的表型或者***細胞的應激反應,導致細胞提前衰老或者死亡。 基因注射包括通...
對于容易轉染的貼壁細胞如人胚腎細胞(HEK293)和人宮頸*細胞(HeLa),脂質體轉染效率相對較高。這些細胞具有較強的內吞能力,能夠有效地攝取脂質體-核酸復合物。例如,在標準的轉染條件下,HEK293細胞的轉染效率可以達到50%-70%。而對于一些難轉染的貼壁細胞,如原代肝細胞和某些神經細胞,其轉染效率較低。這是因為它們的細胞膜結構比較復雜,可能存在較厚的糖萼或者緊密的細胞間連接,阻礙了脂質體-核酸復合物的進入。例如,原代肝細胞的轉染效率可能只有10%-20%。 一般來說,貼壁細胞對脂質體的耐受性相對較好。但是,在高濃度脂質體轉染的情況下,即使是耐受性好的細胞也會受到影響。例如,H...
其他轉染試劑:機制概述:例如CALNPRNAi轉染試劑,其轉染機制可能與傳統轉染試劑不同。該試劑轉染效率***高于傳統轉染試劑,同時毒性比較低。其具體轉染機制可能涉及對RNA的攝取、細胞利用率及細胞毒性的綜合作用。在不同細胞類型中的表現:目前文獻中未明確提及CALNPRNAi轉染試劑在特定細胞類型中的具體表現,但研究表明該試劑為難轉染細胞的RNA干擾帶來了新的選擇7。綜上所述,不同RNA轉染試劑在不同細胞類型中的轉染機制存在差異,這些差異主要表現在與RNA的結合方式、進入細胞的途徑以及在細胞內的釋放和作用方式等方面。了解這些差異對于選擇合適的轉染試劑進行特定細胞類型的RNA轉染實驗具有重要意義...
轉染時間對奶牛子宮內膜原代上皮細胞轉染的影響:在奶牛子宮內膜原代上皮細胞中,應用帶有FAM標記的miRNA-185mimics為報告基因,檢測兩種不同轉染試劑(LipofectamineRNAiMAX與Lipofectamine2000)在細胞接種不同時間后的轉染效率33。結果顯示,無論使用哪種轉染試劑,12h的轉染效率均極***高于18、24h,LipofectamineRNAiMAX各時間點的轉染效率均極***高于Lipofectamine2000。并且,使用LipofectamineRNAiMAX作為轉染試劑時,12h的熒光強度也比較高。這說明在奶牛子宮內膜原代上皮細胞中,選擇合適的轉染...
對細胞周期的影響:在微小RNA-1180轉染腎*細胞的實驗中,FCM結果顯示,轉染miR-1180后,位于G0/G1期的細胞比例明顯增大,而位于S期和G2/M期的細胞比例明顯下降,表明細胞周期被阻滯在G0/G1期1。對轉染效率的影響:在脂質體介導RNA干擾質粒轉染雞成骨細胞條件的優化實驗中,對轉染前細胞融合度、質粒質量與脂質體體積比及轉染時間進行優化,在熒光倒置顯微鏡下觀察并計算轉染效率。結果表明,在轉染前細胞融合達到90%以上,質粒DNA與脂質體比例為1:2.5時轉染效率比較高,并且在轉染后48h轉染效果比較好3。在篩選更優的脂質體轉染試劑的實驗中,分別用RNAiMax及MessageM...
三、脂質體組成對轉染效率的影響不同脂質組成的影響:研究發現脂質體的組成對不同類型細胞的轉染效率有影響。例如,四種不同的DOTAP與DOPE重量比的脂質體配方對不同細胞系的轉染效率不同。Huh7和AGS細胞的比較好脂質體組成是T1P0和T3P1;COS7細胞是T3P1和T1P1;A549細胞是T1P1和T1P36。脂質體結構的影響:脂質體復合物的形狀會隨著DOPE比例的增加從層狀結構變為倒六角形結構,但在所有使用的細胞系中,特定結構在轉染效率上沒有明確的優勢6。四、其他因素的影響血清的影響:對于某些細胞,血清的存在會影響轉染效率。如Siha細胞在無血清培養基中培養時轉染效率更高,而在Caco-2...
三、脂質體組成對轉染效率的影響不同脂質組成的影響:研究發現脂質體的組成對不同類型細胞的轉染效率有影響。例如,四種不同的DOTAP與DOPE重量比的脂質體配方對不同細胞系的轉染效率不同。Huh7和AGS細胞的比較好脂質體組成是T1P0和T3P1;COS7細胞是T3P1和T1P1;A549細胞是T1P1和T1P36。脂質體結構的影響:脂質體復合物的形狀會隨著DOPE比例的增加從層狀結構變為倒六角形結構,但在所有使用的細胞系中,特定結構在轉染效率上沒有明確的優勢6。四、其他因素的影響血清的影響:對于某些細胞,血清的存在會影響轉染效率。如Siha細胞在無血清培養基中培養時轉染效率更高,而在Caco-2...
對于容易轉染的貼壁細胞如人胚腎細胞(HEK293)和人宮頸*細胞(HeLa),脂質體轉染效率相對較高。這些細胞具有較強的內吞能力,能夠有效地攝取脂質體-核酸復合物。例如,在標準的轉染條件下,HEK293細胞的轉染效率可以達到50%-70%。而對于一些難轉染的貼壁細胞,如原代肝細胞和某些神經細胞,其轉染效率較低。這是因為它們的細胞膜結構比較復雜,可能存在較厚的糖萼或者緊密的細胞間連接,阻礙了脂質體-核酸復合物的進入。例如,原代肝細胞的轉染效率可能只有10%-20%。 一般來說,貼壁細胞對脂質體的耐受性相對較好。但是,在高濃度脂質體轉染的情況下,即使是耐受性好的細胞也會受到影響。例如,H...
RNA電穿孔高效轉染原代淋巴細胞:使用體外轉錄的mRNA通過電穿孔可以實現高基因轉染效率和低轉染相關毒性。例如,在用GFP或mCD62L轉染的受激原代人和鼠T淋巴細胞中觀察到90%以上的轉基因表達和80%以上的活細胞。GFPRNA對未刺激的人PBMC或鼠脾細胞進行電穿孔,分別產生95%和56%的GFP?細胞。此外,基因表達迅速且持久,對經過RNA電穿孔的T淋巴細胞未觀察到不良影響7。五、優化共轉染方法整合共轉染和平行共轉染:研究不同的共轉染和連續轉染方法,特別是體外轉錄信使RNA(IVTmRNA)。對于在納米載體形成之前預混合的IVTmRNAs(整合共轉染)和同時用單獨形成的納米載體轉染細胞(...
選擇合適的轉染試劑GenMute試劑在人肝*細胞模型中的應用:在人肝*細胞HepG2和Huh7.5中,研究對比了脂質體類的Lipofectamine?RNAiMAX和HepG2特異性的聚合物類GenMute?兩種轉染試劑30。通過細胞成像分析發現,GenMute處理的細胞對熒光標記的陰性對照siRNA的攝取高于LipofectamineRNAiMAX轉染的細胞。并且,MTT實驗表明,GenMute轉染的細胞比LipofectamineRNAiMAX處理的細胞具有更高的存活率。這提示在人肝*細胞模型中,GenMute試劑可能是更適合的轉染試劑,在提高轉染效率的同時降低了細胞死亡。siRNA共軛殼...
磁共振成像(MRI)技術磁共振成像技術是目前較為先進的醫學影像技術之一,在動物成像中也得到了廣泛應用。優化實驗動物眼部磁共振成像技術:王戰京、雷建鋒、焦昆的研究通過改進實驗動物眼部的磁共振成像技術,提高了眼科疾病研究的準確性,并促進了新治療方法的研發1。他們選用了健康的SD大鼠,利用Bruker7.0TMRI掃描儀進行檢測,通過精確的定位和細致的掃描參數調整,對比了T2WI與FLASH兩種成像技術。研究結果顯示,FLASH序列在眼部結構成像中展現出更高的信噪比,從而提供了更為清晰的圖像和更豐富的組織細節。3T動物磁共振成像傳導冷卻超導磁體研究:陳順中、王秋良、孫萬碩采用傳導冷卻技術研制了一臺3...
其他轉染試劑:機制概述:例如CALNPRNAi轉染試劑,其轉染機制可能與傳統轉染試劑不同。該試劑轉染效率***高于傳統轉染試劑,同時毒性比較低。其具體轉染機制可能涉及對RNA的攝取、細胞利用率及細胞毒性的綜合作用。在不同細胞類型中的表現:目前文獻中未明確提及CALNPRNAi轉染試劑在特定細胞類型中的具體表現,但研究表明該試劑為難轉染細胞的RNA干擾帶來了新的選擇7。綜上所述,不同RNA轉染試劑在不同細胞類型中的轉染機制存在差異,這些差異主要表現在與RNA的結合方式、進入細胞的途徑以及在細胞內的釋放和作用方式等方面。了解這些差異對于選擇合適的轉染試劑進行特定細胞類型的RNA轉染實驗具有重要意義...
納米顆粒遞送藥物并發揮功能的能力在很大程度上取決于它們被細胞攝取的機制。以蒲公英湯劑體為例,研究發現親溶酶體物質能***抑制蒲公英湯劑體進入細胞;巨胞飲抑制劑細胞松弛素D和阿米洛利能***降低蒲公英湯劑體的胞內攝入,且呈現劑量依賴性,敲減Rac1和PAK1也有效地抑制其進入細胞。這些結果提示蒲公英湯劑體通過內吞進入A549細胞且主要由巨胞飲介導26。同理,RNA轉染試劑在某些情況下也可能利用巨胞飲途徑進入細胞。電穿孔轉染中的內吞途徑電穿孔轉染是一種用于基因遞送的技術,在研究其機制時發現,用冰冷介質處理或在電穿孔轉染前使用內吞抑制劑處理三種不同的人類細胞系(HEK293、HCT116和HT29)...
魚精蛋白作為RNA遞送穩定劑具有重要作用,其具體作用機制主要包括以下幾個方面:一、保護RNA免受降解魚精蛋白是一種天然陽離子肽混合物,由于其帶正電荷的特性,可以與帶負電荷的RNA通過相反電荷驅動耦合23。在生物系統中,RNA很容易被RNase降解,而魚精蛋白可以與RNA復合,形成穩定的復合物,從而保護RNA免受降解1213。例如,通過將單鏈RNA(ssRNA)與帶正電荷的蛋白魚精蛋白復合,可以穩定陰離子RNA1213。二、增強細胞穿透性魚精蛋白不僅可以保護RNA,還能增強RNA的穿透細胞的能力。魚精蛋白-RNA復合物的形成具有雙重功能,一方面保護RNA不被降解,另一方面增強其穿透進入細胞的能力...
動物視網膜成像技術為基礎研究提供了有力工具。從小鼠視網膜多種成像方式探討眼科光學成像技術進展:張鵬飛、張廷瑋、宋維業闡述了近年來在小鼠和人眼視網膜高精度光學成像領域出現的技術突破6。幾種在人眼視網膜成像中廣泛應用的光學成像技術在動物視網膜中得到了成功應用,實現了對動物視網膜的高精度細胞級別成像,為科研工作者提供了有力工具。同時,動物視網膜的研究工作也開發了一些新型成像技術或增強了對人眼視網膜功能機理的理解。綜上所述,動物成像技術在磁共振成像、熱成像、X射線發光成像、近紅外高光譜成像、非人靈長類動物超高場磁共振腦成像、新型動物搖籃的小動物多重成像、紅外成像以及動物視網膜成像等方面都取得了***的...
選擇合適的轉染試劑陽離子脂質體:如LipofectamineTM2000等陽離子脂質體是常用的轉染試劑。通過優化轉染條件,如轉染前細胞融合度、質粒質量與脂質體體積比及轉染時間等,可以提高轉染效率。例如,在脂質體介導RNA干擾質粒轉染雞成骨細胞的試驗中,當轉染前細胞融合達到90%以上,質粒DNA與脂質體比例為1:2.5時轉染效率比較高,并且在轉染后48h轉染效果比較好,對細胞的毒性作用較小4。二、利用天然陽離子肽混合物——魚精蛋白作為穩定劑和增強劑:魚精蛋白不僅可以作為肝素的中和藥物和緩釋胰島素配方中的化合物,還可以用于核酸的細胞遞送。自***作為轉染增強劑使用以來,魚精蛋白已被***用作RNA...
考慮RNA需求較少的RNA需求可以降低實驗成本,同時也可以減少對細胞的潛在毒性。比較不同試劑的RNA用量:不同的轉染試劑可能需要不同量的RNA才能達到相同的轉染效果。在選擇比較好的RNA轉染試劑并將其與電穿孔法進行病毒RNA的比較的研究中,某些商業轉染試劑在適當優化后,細胞死亡少得多,RNA需求少,轉染效率提高3。考慮實驗規模:如果實驗需要大量轉染細胞,那么選擇RNA需求較少的試劑可以降低成本。例如,在大規模的細胞培養實驗中,選擇RNA需求少的轉染試劑可以節省成本和資源。四、考慮血清兼容性在有血清的情況下能夠遞送RNA的轉染試劑可以簡化實驗操作,提高實驗的可重復性。血清對轉染的影響...
對基因表達的影響:在微小RNA-1180轉染對腎*細胞生長的影響的研究中,腎*細胞分為兩組:dsControl組和miR-1180組。實時定量(qRT)-PCR檢測p21mRNA的表達變化,結果顯示轉染miR-1180后,786-O和ACHN細胞中p21mRNA水平分別上調(P〈)和(P〈),p21蛋白表達趨勢與qRT-PCR結果相符,CDK4、CDK6和CyclinD1蛋白的表達明顯下調。同時,流式細胞術(FCM)檢測細胞周期變化顯示細胞周期被阻滯在G0/G1期,MTS結果顯示細胞活力明顯降低,集落形成實驗顯示細胞增殖能力降低。結論是miR-1180能******腎*細胞中p21...
在大腸桿菌細胞中復制的質粒通常含有二核苷酸頻率為1:16的CpG基序,這與細菌DNA中的頻率相似。CpG免疫刺激的兩個應用領域是疫苗接種和腫瘤免疫***。許多出版物表明,免疫刺激CpG基序可以用于疫苗接種策略,包括給藥編碼抗原的pDNA載體或給藥抗原本身。通過不同的給藥途徑給藥含CpG的脂叢可以抑制**生長。這些結果來源于使用表達促炎細胞因子(如IL-12)的轉基因或甚至不含外源轉基因的載體的研究。**的生長抑制似乎是由CpG基序引起的,因為這些序列的甲基化否定了這種作用。雖然有***效果,但含CpG基序對**生長的抑制的確切性質尚不清楚。產生的細胞因子對腫瘤細胞和**脈管系統都有多重作用。一...
化學轉染可分為基于脂質體或非基于脂質體。基于脂質體的轉染試劑是一種化學物質,它能夠形成帶正電的脂質聚集體,這些聚集體可以與宿主細胞的磷脂雙分子層順利融合,從而允許外來遺傳物質以**小的阻力進入。另一方面,非脂質體轉染試劑可進一步分為幾類,包括磷酸鈣、樹狀大分子、聚合物、納米顆粒和非脂質體。磷酸鈣是轉染中使用的低價的化學物質之一,轉染涉及將帶正電的鈣離子(Ca2+)與帶負電的核酸結合,形成沉淀,然后被宿主細胞吸收。然而,磷酸鈣轉染的成功率較低,需要事先優化才能達到較高的轉染效率。樹狀大分子是三維的、高度支化的有機大分子,可以與核酸形成復合物,作為一種替代的非脂質體轉染試劑,它優于磷酸鈣。然而,使...
聯合使用其他技術優化DNA和RNA轉移的轉染試劑在肌肉細胞中的應用:在C2C12細胞中,比較了五種商業轉染試劑(Lipofectamine?3000、Viafect?、Fugene?HD、C2C12CellAvalanche?和JetOPTIMUS?)的轉染效率7。通過優化DNA:轉染劑比例和細胞密度,所有試劑都達到了超過60%的轉染效率,且對細胞生長和活力的影響有限。然而,在C2C12細胞中優化的用于DNA轉移的條件下,這些試劑對siRNA的轉移效率較低,并且對原代肌肉細胞的毒性較高。這提示在使用轉染試劑時,可以通過聯合使用其他技術或優化轉染條件,以提高轉染效率并降低細胞死亡。例如,可以進一...
RNA和信使RNA與DNA轉染類似,RNA可以通過基于RNA的病毒或非病毒載體導入真核細胞。與涉及DNA的轉染相比,RNA轉染可能產生更高的轉染效率,因為后者不需要穿越核膜。在不需要基因組整合、轉錄和轉錄后處理的情況下,RNA轉染也可能加速所需蛋白質的產生。使用基于信使RNA(mRNA)的載體也可以防止因整合到宿主基因組而引起的并發癥,從而允許表達特定的,所需的蛋白質。然而,RNA轉染后,蛋白質表達是短暫的,與DNA相比,RNA的穩定性相對較差,因此在細胞內運輸時更容易降解。小RNA是長度為18-200個堿基對(bp)的RNA分子,具有調控轉錄后基因調控和RNA修飾的能力。小RNA包括micr...
PLL(聚L -賴氨酸)是生理條件下帶正電的多氨基酸,當鏈長超過20個殘基時,它可以與質粒DNA結合并凝聚成致密顆粒。研究人員發現,配體在PLL上的共價附著可通過受體介導的途徑***增強內吞作用。例如,涎腺樣體(ASOR)是涎腺糖蛋白受體的配體,在肝細胞上表達。當ASOR共價附著在PLL上時,受體介導的內吞作用和質粒的細胞攝取***增加。此外,與葉酸或轉鐵蛋白相關的PLL已被開發出來,并在將pDNAs轉染到*細胞中取得了實質性進展。另一種重要的聚氨基酸是PLO(聚L-鳥氨酸)。PLO具有PLL的特性,但轉染效率比PLL提高了10倍。Ramsay和Gumbleton證明,與PLL相比,PLO以更...
PLL(聚L -賴氨酸)是生理條件下帶正電的多氨基酸,當鏈長超過20個殘基時,它可以與質粒DNA結合并凝聚成致密顆粒。研究人員發現,配體在PLL上的共價附著可通過受體介導的途徑***增強內吞作用。例如,涎腺樣體(ASOR)是涎腺糖蛋白受體的配體,在肝細胞上表達。當ASOR共價附著在PLL上時,受體介導的內吞作用和質粒的細胞攝取***增加。此外,與葉酸或轉鐵蛋白相關的PLL已被開發出來,并在將pDNAs轉染到*細胞中取得了實質性進展。另一種重要的聚氨基酸是PLO(聚L-鳥氨酸)。PLO具有PLL的特性,但轉染效率比PLL提高了10倍。Ramsay和Gumbleton證明,與PLL相比,PLO以更...
納米顆粒的尺寸很小,但它們比其他顆粒具有更大的粘附表面,同時具有高穩定性。正因為如此,它們能夠成功地穿過細胞膜,進入細胞,并與自然發生的細胞內途徑結合,具有將特定顆粒帶到預定目標位置的***準確性。由于納米顆粒在細胞內運輸和保護化合物方面具有巨大的潛力,可以避免酶的消化或儲存在核內體中,因此納米顆粒作為細胞過程成像的工具,作為將藥物攜帶到細胞內的各種系統的一部分,或**終用于基因傳遞。納米顆粒通過官能團和非共價鍵之間的特異性和非特異性鍵與核酸結合的特性類似于體內DNA和抑制蛋白之間的自然結合。在細胞內運輸外源DNA的效率受到兩個主要因素的限制:內吞作用,穿過細胞膜的方式,或適當的細胞受體***...
攜帶要轉染的特定核酸的載體構建可以進一步分為病毒載體或質粒載體。病毒和質粒通過存在合適的真核啟動子促進外源轉基因的表達。病毒載體可能在宿主細胞中觸發免疫原性反應,而非病毒載體的免疫原性相對較低。需要一種傳遞機制來促進靶向核酸或載體結構轉移到宿主細胞中。其中一些需要物理方法,而另一些涉及使用遞送載體,可能是脂質載體或非脂質載體,以幫助增強載體載體復合物與宿主細胞膜之間的接觸,從而促進復合物進入細胞。設計和啟動轉染試驗可能具有挑戰性,特別是可供選擇的轉染方法或策略種類繁多的情況***式細胞術可以更精確地定量表達特定熒光基因的細胞,以評估轉染效率。DOTAP 轉染試劑**近的研究已經確定了陽離子脂質...
在轉染中,DNA通常通過病毒或非病毒載體(如質粒)轉運到宿主細胞中。質粒的基本結構包括啟動子、復制起點、多個克隆位點、目標基因和選擇標記。質粒復制需要復制的起源,而多個克隆位點包含獨特的內切酶切割位點,用于插入外源基因。適當的真核啟動子(如CMV或EF-1a)的存在允許外源基因在宿主細胞中表達。質粒DNA可以以線性和超螺旋DNA的形式轉染。與線性DNA相比,使用超螺旋質粒DNA轉染通常會產生更高的效率,線性DNA更容易被外切酶降解。然而,線性化的DNA更具重組性,因此可以更容易地整合到宿主基因組中以實現穩定的轉染。與DNA轉染類似,RNA可以通過基于RNA的病毒或非病毒載體導入真核細胞。干細胞...
為了在體外和體內可重復地傳遞基因和siRNA,含有核酸的脂質體、脂叢和多叢的配方需要精確組成轉染試劑。雖然有幾項研究已經調查了血液成分如何使脂質和聚合物納米顆粒不穩定,對于介導細胞中基因傳遞或沉默的傳遞系統的**終組成知之甚少。多叢和脂叢的組成在系統給藥進入血液后會發生不斷的變化。過多的聚合物鏈或脂質體成分不強烈附著于復合物將從顆粒中脫落,而新的成分,如脂蛋白,可以粘附在復合物的表面。這不僅會導致顆粒的不穩定,還會改變生物分布或促進體內***。了解在體內遞送的每個階段(在給藥部位,在血液循環過程中,在***和組織的細胞外基質中,以及**終進入靶細胞時),多聚物和脂聚物的組成如何變化,可能有助于...
RNA轉染試劑是一類能夠將RNA分子導入細胞內的物質,其作用原理主要涉及以下幾個方面。利用電荷相互作用:許多RNA轉染試劑是陽離子性的,它們可以與帶負電荷的RNA分子通過靜電相互作用結合形成復合物。例如,魚精蛋白是一種天然陽離子肽混合物,由于相反電荷驅動的耦合作用,被用于細胞內核酸的遞送8。魚精蛋白不僅可以保護RNA免受生物系統中的降解,還能增強其對細胞的穿透能力。陽離子脂質體也是常見的轉染試劑之一。以LipofectamineTM2000為例,它可以介導攜帶綠色熒光蛋白基因的真核表達載體轉染至雞成骨細胞9。陽離子脂質體通過其陽離子頭部與RNA的負電荷相互作用,形成脂質體-RNA復合物,然后通...