Angew：樹枝狀光熱半導體高分子用於遠程激活基因表達
abstract
開發創新型的基因藥物需要對轉基因系統進行調控。但是目前非侵入式遠程控制基因表達的方法還亟待開發並且存在許多挑戰。
來自南洋理工大學的浦侃裔教授課題組合成了一個近紅外吸收的樹枝狀近紅外光熱轉換半導體高分子聚合物(DSP)，該聚合物不僅可以高效運輸基因，並且在結合熱激活啟動子的作用下，可以在時間和空間水平控制基因的表達。
DSP在808nm的激發下具有高效的光熱轉換性能(44.2%),可以快速地將近紅外光信號轉換成熱信號用於體內激活基因的轉錄表達。
體外和體內試驗表明，該DSP載體系統可以在細胞水平和動物水平(裸鼠)安全高效地上調基因的表達，分別上調25倍(細胞)和4.5倍(裸鼠)。
該研究提供了一個有前景的光學控制轉基因系統表達的方法，可以用於研究治療性轉基因系統的劑量學。
圖1，DSP光熱基因載體的設計和遠程調控基因原理。材料的骨架為光熱半導體高分子，分別修飾PAMAM和PEG後，形成DSP載體材料。材料在進入細胞後，熱激活調控基因表達生成熱激活蛋白，在808nm激光照射下，細胞內產生高熱量使熱激活蛋白產生熱激活三聚體啟動子，並具有激活具有熱激活元件的DNA啟動轉錄，表達出目的基因。
圖2，DSP的材料表徵，a，吸收光譜和熒光光譜。b，DSP材料升溫性能表徵。c，DSP載基因能力。d，粒徑。e，DSP載基因後的粒徑與電位。f，DSP轉基因性能。
圖3，細胞水平光熱激活基因表達
圖4，體內試驗也證明DSP可以用於光熱激活基因表達。
※Advanced Functional Materials：增強核靶向的協同載葯策略
TAG:基因治療與藥物輸送 |
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