图 1:100% 人血清中未修饰和 siSTABLE v2 修饰 siRNA 的稳定性。未修饰 siRNA 几乎立即降解,而 siSTABLE siRNA 可保持完整性长达 5 天。
采用可电离脂质的脂质纳米颗粒 (LNP) 是将 RNA(尤其是 mRNA)递送至细胞的最先进技术。LNP 代表具有明确定义的核心 - 壳颗粒,可有效封装核酸、降低免疫原性和增强功效。虽然人们对 LNP 的结构和活性了解甚多,但对 LNP 摄取、细胞质转移和蛋白质表达的时间关注较少。然而,LNP 动力学是决定递送效率的关键因素。因此,定量了解 LNP 的多级联途径对于阐明递送机制至关重要。在这里,我们回顾了实验以及 LNP 摄取、mRNA 释放和蛋白质表达时间的理论建模。我们将 LNP 递送描述为一系列随机转移过程,并回顾了随后从 mRNA 进行蛋白质翻译的数学模型。我们汇编了从时间分辨显微镜获得的概率和数字。具体而言,单细胞阵列活细胞成像 (LISCA) 可以高通量采集数千个单独的 GFP 报告基因表达时间过程。这些轨迹可以得出 mRNA 寿命、表达率和表达开始时间的分布。相关性分析揭示了基因表达效率和转染开始时间的反向依赖关系。最后,我们讨论了为什么在多个核酸物种的共传递背景下,mRNA 释放的时间至关重要,例如在 mRNA 共表达或 CRISPR/Cas 基因编辑的情况下。
摘要:基因枪转染是一种流行且用途广泛的植物转化工具。基因枪过程中的一个关键步骤是使用递送剂将 DNA 与重微粒结合,递送剂通常是带正电的含有胺基的分子。目前,商业递送剂的选择大多局限于亚精胺。此外,尚未报道详细的递送机制。为了帮助扩大递送剂的选择范围并揭示导致高递送性能的基本机制,研究了一个含胺分子库。使用双管基因枪递送装置测试了数百个样品,一致性大大提高。在洋葱表皮上评估了性能。通过直接高效液相色谱分析测量了 DNA 的结合和释放。这项研究表明,绝大多数胺库的表现与亚精胺相同。为了进一步解释这些结果,对化学建模生成的数千个分子描述符进行了关联分析。结果发现,总电荷很可能是成功结合和递送的关键因素。此外,即使将 DNA 浓度增加 50 倍以强调分子的结合能力,文库中的胺类仍继续以几乎相同的水平进行传递,同时结合所有 DNA。需要传递大量 DNA 的 Cas9 编辑测试也证明了 DNA 的增加,结果与之前确定的胺类性能一致。这项研究大大扩展了基因枪传递的传递剂选择,允许使用更耐储存且更便宜的商业试剂替代品。该文库还提供了一种方法,用于研究未来通过基因枪过程进行更具挑战性的蛋白质和 CRISPR-Cas 传递。关键词:DNA 传递、DNA - 粒子沉淀、基因编辑、基因枪、粒子轰击、QSAR
噬菌体是一种细菌特异性病毒,外部蛋白衣壳包裹着噬菌体遗传物质,在某些情况下还有丝状尾巴。它们数量众多且变化多端,在影响微生物生态学方面发挥着重要作用。1 噬菌体与细菌共同进化了数亿年,选择性地结合并感染目标宿主,从而能够通过靶向裂解影响多菌株微生物种群的种群动态。此外,如果保存在非恶劣环境中,大多数噬菌体都具有长期高度稳定性,只有在紫外线下才会分解、物理磨损或暴露于某些化学物质时才会受损,只有少数例外。噬菌体基因组很小且相对简单,可以通过合成生物学方法进行工程改造,将小分子递送到入侵感染处,扩大或缩小噬菌体疗法的目标,或与生物材料结合用于伤口愈合技术。本综述旨在描述用于治疗感染(包括慢性和多重耐药性细菌群)的各种噬菌体疗法。特别关注噬菌体的递送方法以及所选策略的优缺点。
摘要:纳米粒子疗法已被用于肿瘤学研究,使用各种递送方法来增加对肿瘤组织的选择性。通过纳米粒子疗法增强药物递送可以提高抗肿瘤效果,并防止耐药性。然而,仍有一些问题需要克服,例如纳米载体的主要生物相互作用。在用于药物递送的各种纳米结构中,基于聚合物纳米粒子的药物递送在控制生物因子释放方面具有许多优势,例如能够添加选择性靶向机制、控制释放、保护所施用的药物以及延长体内循环时间。此外,纳米粒子的功能化有助于实现最佳结果。纳米粒子药物递送最有前途的应用之一是肿瘤血液学领域,其中已经有许多已获批准的靶向疗法,例如针对特定肿瘤相关抗原的单克隆抗体免疫疗法;然而,一些患者经历了复发或难治性疾病。本综述介绍了作为血液系统癌症新疗法的主要纳米载体,描述了这些纳米载体的主要生物相互作用及其作为药物输送策略使用的相关局限性。
隐性营养不良型大疱性表皮松解症是一种破坏性的皮肤脆弱性疾病,其特征是皮肤反复起水疱、瘢痕,并且有较高的罹患鳞状细胞癌的风险,该病是由 COL7A1 基因突变引起的,COL7A1 基因编码 VII 型胶原蛋白,而 VII 型胶原蛋白是连接真皮和表皮的锚定纤维的主要成分。以前已经通过基因编辑在患者细胞中体外校正 COL7A1。然而,要想直接治疗这种疾病特有的水疱性病变,就必须采用体内编辑方法。我们现在已经生成了用于 CRISPR-Cas9 递送的腺病毒载体,以去除 COL7A1 的第 80 外显子,该外显子包含西班牙患者中非常普遍的移码突变。为了进行体内测试,使用了人源化皮肤小鼠模型。在用外科打孔器在再生患者皮肤移植上产生的切除伤口中填充嵌入纤维凝胶中的腺病毒载体后,观察到皮肤的有效病毒转导。用载体治疗的伤口区域基底膜区 VII 型胶原沉积与真皮-表皮粘连的恢复相关,表明隐性营养不良性大疱性表皮松解症 (RDEB) 患者的皮肤病变可以通过体内 CRISPR-Cas9 递送直接治疗。
摘要。乳腺癌是全球女性发病率和死亡率最高的最常见癌症类型。最近改善当前抗肿瘤疗法的努力导致基于使用纳米技术的治疗性非编码RNA(NCRNA)的提供,从而开发了新的治疗方法。使用基于脂质的纳米颗粒(LBNP)的治疗方法已大大提高了NCRNA对肿瘤细胞和组织的递送效率。这种类型的递送方法具有显着优势,例如降低的治疗剂量,对正常细胞的细胞毒性降低以及逆转化疗的能力。lbnps已经证明了提供治疗性NCRNA,更具体的microRNA(miRNA)和小的干扰RNA(siRNA)的能力;据报道,这调节了参与多种生物学过程的癌基因和肿瘤抑制基因的表达水平,包括细胞生长和增殖,细胞死亡,侵袭和转移,从而损害了肿瘤的恶性行为。因此,基于NCRNA的疗法与LBNP递送策略相结合,即纳米肌,可能代表一种有前途的抗肿瘤策略,可确保出色的生物相容性,较高的生物治疗能力,较低的免疫原性和对正常细胞的毒性降低,与其他治疗方法相比。本评论总结了当前对LBNP在乳腺癌细胞和小鼠模型中传递miRNA和siRNA的应用的知识,此外还讨论了它们有希望的抗肿瘤作用。
摘要:纳米技术在各个科学领域都具有诸多优势。在这方面,纳米粒子是纳米技术的基本组成部分。纳米技术的最新进展证明,纳米粒子在医学应用中具有巨大潜力。与配体形成稳定的相互作用、尺寸和形状的多变性、高载体容量以及亲水性和疏水性物质结合的便利性使纳米粒子成为疾病治疗中微分子和大分子靶向和可控递送的良好平台。纳米粒子与治疗剂的结合克服了传统疗法带来的问题;然而,副作用和毒性等一些问题仍然存在争议,在将其用于生物系统之前应引起充分关注。因此,了解治疗性纳米粒子的具体性质及其递送策略非常重要。在这里,我们概述了纳米粒子在生物系统中的独特特性。我们重点关注临床使用的纳米粒子的类型及其在治疗应用方面的特异性,以及它们目前针对特定疾病(如癌症、传染病、自身免疫性疾病、心血管疾病、神经退行性疾病、眼部疾病和肺部疾病)的输送策略。了解纳米粒子的特性及其与生物环境的相互作用将使我们能够建立治疗、预防和诊断许多疾病(尤其是无法治愈的疾病)的新策略。