سنتز سيستم نوين نانوچهارچوب فلز-آلي زيركونيوم فومارات پوشانده شده با پلي اتيلن ايمين عامل¬دار شده با فلوئور و ساپونين به منظور تحويل ژن كد كننده¬ي پروتئين فلورسنت سبز

دكتري

امروزه، انتقال ژن به داخل سلول‌از طريق نانوحامل‌ها به عنوان يك ابزار قدرتمند در زمينه پزشكي مورد توجه قرار گرفته است. اين رويكرد همواره با چالش‌هايي از جمله ناكارآمد بودن نانوساختارهاي موجود در انتقال موثر ژن به داخل سلول روبرو بوده است. يكي از نانوحامل¬هاي كارآمد در انتقال ژن به داخل سلول، چهارچوب‌هاي فلز-آلي است. اين ساختارمتخلخل از تركيبات فلزي و ليگاندهاي آلي تشكيل مي‌شود و مي¬توان به ويژگي¬هاي منحصر به فرد آن از جمله ساختار پيچيده سه‌بعدي، پايداري شيميايي، قابليت تنظيم اندازه حفرات و كانال‌ها و قابليت جذب مولكول‌ اشاره نمود. در اين مطالعه، به منظور افزايش توانايي انتقال ژن به داخل انواع سلول¬ها، از ‌نوعي نانوساختار هيبريدي كه شامل چهارچوب فلز-آلي زيركونيوم فومارات با پليمر پلي اتيلن ايمين است، استفاده شد. از دلايل انتخاب چهارچوب فلز-آلي زيركونيوم فومارات، دارا بودن ويژگي¬هاي منحصر به فرد از جمله ثبات شيميايي، قابليت انتقال ژن¬ها به داخل سلول و عدم تحريك دستگاه ايمني است. ابتدا، نانوساختار مذكور به روش سولووترمال سنتز شد. در مرحله بعد پليمر پلي اتيلن ايمين با وزن مولكولي پايين با ساپونين و گروه¬هاي فلوئورين اصلاح و محصول نهايي با برهمكنش¬هاي الكترواستاتيك بر روي چهارچوب فلز-آلي زيركونيوم فومارات بارگذاري شد و به منظور انتقال پلاسميد بيان كننده¬ي پروتئين فلورسنت سبز به داخل سلول¬هاي جنيني كليه انسان (HEK 293T)استفاده شد. نه تنها، نانوسامانه¬ي حاصل توانايي بالا حدود 90 درصد در انتقال پلاسميد بيان كننده پروتئين فلورسنت از خود نشان داد، بلكه در غلظت پايين پلاسميد و حضور 30 درصدي سرم جنين گاوي كارايي بالايي در انتقال ژن از خود به نمايش گذاشت. ميزان انتقال پلاسميد به داخل سلول توسط روش فلوسايتومتري ارزيابي شد و ميزان انتقال در محيط كشت سلول¬هاي جنيني كليه انسان بدون سرم جنين گاوي، در محيط حاوي غلظت پايين پلاسميد و در محيط كشت سلول¬هاي جنيني كليه انسان حاوي 30 درصد سرم جنين گاوي، به ترتيب حدود 60، 80 و 40 درصد گزارش شد. به علاوه نانوذرات اشاره شده به منظور سامانه¬ي تحويل پلاسميد به رده¬هاي مختلف سلول‌هاي سرطاني از جمله دو رده¬ي سلول سرطاني پستان در انسان (MCF7) سلول¬هاي سرطان كلون در انسان (HCT119)، سلول فيبروبلاست جنين موش (NIH3T3) و رده¬ي سلول عصبي موش (PC12) مورد بررسي قرار گرفتند. بيشترين ميزان ترنسفكت در رده¬ي سلولي PC12 حاصل شد. آزمون سميت سلولي بر روي سلول¬¬هاي جنيني كليه¬ي انسان انجام و ميزان زنده¬ماني سلول¬هاي مذكور در مواجهه با نانوسامانه¬ي مورد مطالعه بيش از 90 درصد گزارش شد و مشخص شد اين ساختار داراي سميت كمتري نسبت به پليمر پلي اتيلن ايمين با وزن مولكولي 25 كيلودالتون و پلي اتيلن ايمين اصلاح شده با ساپونين و فلوئور است. بنابراين در اين پژوهش با دست يافتن به بهره¬ي بالاي انتقال پلاسميد مورد نظر به داخل سلول¬هاي اشاره شده، چهارچوب فلز-آلي زيركونيوم فومارات_ پلي اتيلن ايمين اصلاح شده با ساپونين و فلوئور، با دارا بودن خواص منحصر به فرد به عنوان يك حامل غير ويروسي مناسب براي انتقال كارآمد ژن معرفي شد.

231005

دانشگاه اصفهان

ريززيست فناوري (نانو بيوتكنولوژي)

اصغر طاهري كفراني , مهدي كريمي