新型纳米可以有效递送基因进入细胞2024-08-22 08:42:38
无机纳米系统具有更优异的稳定性和基因转染效率,能够有效地响应体内、外多种化学或物理刺激信号,有利于灵活控释基因。但含有金属、金属氧化物和氧化石墨烯等结构的无机纳米粒子降解性差,其残留物可能因积累而引起生物系统长远的不良反应,存在较大的生物相容性和安全性隐患。当前的大部分研究仅检测了这些无机纳米粒子-基因复合物在体外几天内对细胞的毒性,少有探究其在复杂体内环境中的降解速率、分布情况和生物相容性,尤其缺乏对骨修复完成后长期体内安全性的追踪研究。因此,无机纳米基因载体更适用于需要短期内高效表达目的蛋白的骨缺损治疗。同时,有机金属框架、外泌体等材料的兴起为构建更加优异的综合性纳米基因载体带来了希望。然而尽管目前的研究已证实这些新型纳米可以有效递送基因进入细胞,但对其具体的递送机制和特点仍了解不足。例如,外泌体载体可以通过内吞作用、膜融合及细胞膜穿透等多种方式被细胞摄取,但对于这些摄取方式如何与骨缺损中的细胞类型和微环境相互作用,以及这些入胞方式如何影响基因货物的释放效率等方面尚缺乏深入研究。
这些因素可能直接影响外泌体载体递送基因效果的稳定性。金属有机框架主要通过内吞作用进入细胞,并通过pH响应机制实现溶酶体逃逸。然而,目前还没有研究探究其在溶酶体内释放基因的同时是否促进了溶酶体降解,这与基因递送至细胞质内的效率和最终促进骨愈合的能力密切相关。另一方面,这些新型纳米基因载体的生产技术和质量标准化控制尚不成熟,限制了其大规模应用。例如,外泌体的生产需要严格的细胞培养条件和分离纯化工艺,其大小、形状、含量及纯度等控制和表征难度大,且受到技术及设备等多方面影响,因此其生产质量有待提高。
出自《纳米粒子在骨组织工程化基因修饰治疗中的应用》作者:李光照,裴锡波,王剑.