Superparamagnetic nanoparticle delivery of DNA vaccine (studio)

dalla fonte:

https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/24715289/

cito:

Superparamagnetic nanoparticle delivery of DNA vaccine

Fatin Nawwab Al-Deen 1Cordelia SelomulyaCharles MaRoss L CoppelAffiliations expand

Abstract

The efficiency of delivery of DNA vaccines is often relatively low compared to protein vaccines. The use of superparamagnetic iron oxide nanoparticles (SPIONs) to deliver genes via magnetofection shows promise in improving the efficiency of gene delivery both in vitro and in vivo. In particular, the duration for gene transfection especially for in vitro application can be significantly reduced by magnetofection compared to the time required to achieve high gene transfection with standard protocols. SPIONs that have been rendered stable in physiological conditions can be used as both therapeutic and diagnostic agents due to their unique magnetic characteristics. Valuable features of iron oxide nanoparticles in bioapplications include a tight control over their size distribution, magnetic properties of these particles, and the ability to carry particular biomolecules to specific targets. The internalization and half-life of the particles within the body depend upon the method of synthesis. Numerous synthesis methods have been used to produce magnetic nanoparticles for bioapplications with different sizes and surface charges. The most common method for synthesizing nanometer-sized magnetite Fe3O4 particles in solution is by chemical coprecipitation of iron salts. The coprecipitation method is an effective technique for preparing a stable aqueous dispersions of iron oxide nanoparticles. We describe the production of Fe3O4-based SPIONs with high magnetization values (70 emu/g) under 15 kOe of the applied magnetic field at room temperature, with 0.01 emu/g remanence via a coprecipitation method in the presence of trisodium citrate as a stabilizer. Naked SPIONs often lack sufficient stability, hydrophilicity, and the capacity to be functionalized. In order to overcome these limitations, polycationic polymer was anchored on the surface of freshly prepared SPIONs by a direct electrostatic attraction between the negatively charged SPIONs (due to the presence of carboxylic groups) and the positively charged polymer. Polyethylenimine was chosen to modify the surface of SPIONs to assist the delivery of plasmid DNA into mammalian cells due to the polymer’s extensive buffering capacity through the “proton sponge” effect.

traduzione:

Consegna di nanoparticelle superparamagnetiche del vaccino a DNA

L’efficienza della somministrazione dei vaccini a DNA è spesso relativamente bassa rispetto ai vaccini proteici. L’uso di nanoparticelle di ossido di ferro superparamagnetiche (SPION) per fornire geni tramite magnetofection(*1) (continua)
https://en.wikipedia.org/wiki/Magnetofection

Magnetofection is a simple and highly efficient transfection method that uses magnetic fields to concentrate particles containing nucleic acid into the target cells.[1] This method attempts to unite the advantages of the popular biochemical (cationic lipids or polymers) and physical (electroporationgene gun) transfection methods in one system while excluding their inconveniences (low efficiency, toxicity). Magnetofection is commercialized by OZ Biosciences and is registered as a trademark.
traduzione di Magnetofection:
La magnetofection è un metodo di trasfezione (trasferimento) semplice e altamente efficiente che utilizza campi magnetici per concentrare particelle contenenti acido nucleico nelle cellule bersaglio. [1] Questo metodo tenta di unire i vantaggi dei metodi di trasfezione biochimici popolari (lipidi o polimeri cationici) e fisici (elettroporazione, pistola genica) in un unico sistema, escludendo i loro inconvenienti (bassa efficienza, tossicità). Magnetofection è commercializzato da OZ Biosciences ed è registrato come marchio.

(da “continua”):
mostra la promessa di migliorare l’efficienza della consegna genica sia in vitro che in vivo. In particolare, la durata della trasfezione genica specialmente per l’applicazione in vitro può essere significativamente ridotta dalla magnetofection rispetto al tempo necessario per ottenere un’elevata trasfezione genica con protocolli standard. Gli SPION che sono stati resi stabili in condizioni fisiologiche possono essere utilizzati sia come agenti terapeutici che diagnostici grazie alle loro caratteristiche magnetiche uniche. Le caratteristiche preziose delle nanoparticelle di ossido di ferro nelle bioapplicazioni includono uno stretto controllo sulla loro distribuzione dimensionale, proprietà magnetiche di queste particelle e la capacità di trasportare particolari biomolecole a target specifici. L’interiorizzazione e l’emivita delle particelle all’interno del corpo dipendono dal metodo di sintesi. Sono stati utilizzati numerosi metodi di sintesi per produrre nanoparticelle magnetiche per bioapplicazioni con diverse dimensioni e cariche superficiali. Il metodo più comune per sintetizzare particelle di magnetite Fe3O4 di dimensioni nanometriche in soluzione è la coprecipitazione chimica di sali di ferro. Il metodo di coprecipitazione è una tecnica efficace per preparare dispersioni acquose stabili di nanoparticelle di ossido di ferro. Descriviamo la produzione di SPION a base di Fe3O4 con valori di magnetizzazione elevati (70 emu / g) inferiori a 15 kOe del campo magnetico applicato a temperatura ambiente, con rimanenza di 0,01 emu / g tramite un metodo di coprecipitazione in presenza di citrato trisodico come stabilizzante . Le SPION nude spesso mancano di stabilità, idrofilia e capacità di essere funzionalizzate. Per superare queste limitazioni, il polimero policationico è stato ancorato sulla superficie delle SPION appena preparate mediante un’attrazione elettrostatica diretta tra le SPION caricate negativamente (a causa della presenza di gruppi carbossilici) e il polimero caricato positivamente. La polietilenimina è stata scelta per modificare la superficie delle SPION per assistere il rilascio del DNA plasmidico nelle cellule di mammifero a causa dell’ampia capacità di tamponamento del polimero attraverso l’effetto “spugna protonica”.

more info:

Bacterial magnetic particles as a novel and efficient gene vaccine delivery system
https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/22170341/

fonte:
https://www.facebook.com/photo?fbid=1246998755703444&set=pcb.1246998789036774

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