Příprava a charakterizace cílených mRNA/DNA transfekčních nanovektorů

Abstract

Tato diplomová práce se zabývá genetickým inženýrstvím, zejména transfekcí DNA do MSC (Mesenchymal stromal cells) a dendritických buněk. Pro vnesení vektoru do buněk byly odzkoušeny jak lipoplexy, tak kovové magnetické nanočástice. Zkoumání bylo zaměřeno na nalezení účinnějších metod transfekce. Dle analýzy na MADLS a gelové elektroforéze byly zjištěny aspekty hrající důležitou roli při konjugaci a následné transfekci. Konjugace nastává již po 4 minutách, jak dokládá nárůst zeta-potenciálu, avšak pro dosáhnutí plné konjugace je potřeba inkubovat vzorek 20 min. Při neúplné konjugaci na železité nanočástice docházelo k výskytu silných interakcí nosič-nosič, a tím tvoření nežádoucích slepenců. Enkapsulace do lipozómů s kationickou úpravou povrchu proběhla bez komplikací. Úspěšnost exprese proteinu značeného GFP po transfekci těmito metodami byla vyčíslena na 95%, resp. 91%. Tento výsledek je připisován malé cytotoxicitě. Komerční otestované kity na dendritických buňkách však měli úspěšnost pod 5% s vysokou cytotoxicitou.This diploma thesis deals with genetic engineering, especially the transfection of DNA into MSCs (Mesenchymal stromal cells) and dendritic cells. Both lipoplexes and metal magnetic nanoparticles were tested to introduce the vector into cells. The research was focused on finding more efficient methods of transfection. According to analysis on MADLS and gel electrophoresis, aspects playing an important role in conjugation and subsequent transfection were found. Conjugation occurs after only 4 minutes, as evidenced by an increase in zeta potential, but to achieve full conjugation it is necessary to incubate the sample for 20 minutes. Incomplete conjugation to iron nanoparticles resulted in strong carrier-carrier interactions, which formed an unwanted conglomerates. Encapsulation into liposomes with cationic surface treatment was without complications. The success rate of GFP-labeled protein expression after transfection by these methods was calculated to be 95%, resp. 91%. This result is due to low cytotoxicity. However, commercial tested kits on dendritic cells had a success rate below 5% with high cytotoxicity.