ROS responsive polyethylenimine-based fluorinated polymers for enhanced transfection efficiency and lower cytotoxicity

聚乙烯亚胺 转染 细胞毒性 生物相容性 基因传递 生物物理学 连接器 体外 阳离子聚合 化学 生物化学 生物 有机化学 基因 计算机科学 操作系统
作者
Peng Hua,Donglin Yang,Ruie Chen,Peiqi Qiu,Meiwan Chen
出处
期刊:Bosnian Journal of Basic Medical Sciences [Association of Basic Medical Sciences of Federation of Bosnia and Herzegovina]
标识
DOI:10.17305/bjbms.2021.6704
摘要

Cationic polymer polyethylenimine (PEI) plays a crucial role in gene delivery. However, high molecular weight PEI leads to higher efficient transfection efficacy and higher cytotoxicity while low molecular weight PEI exhibits lower transfection performance with lower toxicity. Therefore, effective chemical modification of PEI is required to enhance transfection activity and improve biocompatibility. Here, reactive oxygen species (ROS) responsive PEI-based fluorinated polymers (TKPF) with three degrees of fluorination (TKPF12.5%, TKPF25% and TKPF50%) were designed and synthesized by crosslinking low molecular weight PEI (PEI 1.8K) with a thioketal (TK) linker and then modifying heptafluorobutyric anhydride onto their surface. Such gene vectors exhibited the following features: (1) fluorination reduced the positive charge density and endowed hydrophobic and lipophobic characteristics to resist serum interactions; (2) The fluorophilic effect mediated efficient cellular uptake and endosomal escape; (3) ROS-responsive TK linker allowed the polyplex disassembly to decrease the cytotoxicity of the polycations and improve the release of payloads at specific sites. TKPFs attained superior transfection efficiency in multiple cell lines (293TN cells and B16F10 cells) in vitro and showed excellent biocompatibility. Notably, TKPFs also exhibited great serum resistance in gene delivery and TKPF50% transfected nearly 80% cells in the presence of 70% FBS. These results demonstrates that the fluorination and ROS responsiveness combined polycations are excellent gene-delivery vectors with serum-resistant capacity for further application.

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
sia完成签到,获得积分10
刚刚
思源的应助被zrx采纳,获得10
刚刚
找啊找完成签到,获得积分10
刚刚
学术文献互助的应助被苏卿采纳,获得200
刚刚
1秒前
Guo99完成签到,获得积分10
1秒前
碳烤小肥羊完成签到 ,获得积分10
2秒前
搜集达人的应助被砍柴少年采纳,获得10
2秒前
四夕完成签到 ,获得积分10
3秒前
众神之父赐予我视野完成签到,获得积分10
3秒前
3秒前
HiHuang完成签到,获得积分10
4秒前
lyy完成签到,获得积分10
5秒前
yyy完成签到,获得积分10
5秒前
5秒前
哇芽完成签到,获得积分10
6秒前
6秒前
金开完成签到,获得积分10
6秒前
7秒前
yxli完成签到,获得积分10
7秒前
Nole的应助被XWT采纳,获得30
7秒前
科研通AI2S的应助被欢呼芹采纳,获得10
7秒前
xwy发布了新的文献求助10
7秒前
痴山雀完成签到 ,获得积分10
7秒前
咿呀爱糖完成签到,获得积分20
7秒前
帅帅子完成签到,获得积分10
7秒前
8秒前
Akim的应助被Doki采纳,获得10
8秒前
lumangxiaozi完成签到,获得积分10
8秒前
科研通AI6.4的应助被柯岩采纳,获得10
9秒前
冷酷的苗条完成签到 ,获得积分10
10秒前
王yz完成签到,获得积分20
10秒前
10秒前
10秒前
LiuZfosu的应助被linsen采纳,获得10
10秒前
汶长清完成签到 ,获得积分10
10秒前
小宇完成签到 ,获得积分10
10秒前
李爱国的应助被靓丽小土豆采纳,获得10
12秒前
NexusExplorer的应助被小雪要上岸采纳,获得10
12秒前
小小完成签到,获得积分10
12秒前
高分求助中
(应助此贴封号)通过应助OA文献获取积分 10000
Rosenblum, Global Change Biology 800
Organizational Behavior 510
Management and the Arts 510
Convergent and bidirectional strategies towards the total synthesis of hemibrevetoxin B 300
Geschichtliche Grundbegriffe (GGB), Band 5: Pro–Soz 300
Die Religion in Geschichte und Gegenwart (RGG), 4. Auflage, Band 7: R–S 300
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 计算机科学 工程类 纳米技术 内科学 物理 有机化学 化学工程 生物化学 复合材料 光电子学 细胞生物学 心理学 量子力学 催化作用 物理化学 电极
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7798357
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9333353
关于积分的说明 20461505
捐赠科研通 7389047
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3325605
关于科研通互助平台的介绍 2472946
邀请新用户注册赠送积分活动 2343028