利用均匀磁场提高聚乙烯亚胺-Fe₃O₄纳米颗粒复合物的磁转染效果

谢丽娜^1,2,3,4，罗聪²，吴嘉敏⁵，王昌绚^1,2,3,4，邬均²

1. 重庆医科大学附属儿童医院儿科研究所儿童发育疾病研究教育部重点实验室2. 重庆医科大学附属儿童医院骨科3. 重庆医科大学附属儿童医院儿科研究所儿童发育重大疾病国家国际科技合作基地4. 重庆医科大学附属儿童医院儿科研究所儿科学重庆市重点实验室5. 重庆大学电气工程学院输配电装备及系统安全与新技术国家重点实验室

摘 要：首次研究了不同均匀度磁场对磁转染效果的影响。测定了单边Halbach磁体和商品化96孔磁板的磁场均匀度。以化学共沉淀法制备聚乙烯亚胺（Polyethyleneimine,PEI）修饰的四氧化三铁（Fe₃O₄）纳米颗粒（PEI-Fe₃O₄）,并用透射电子显微镜（TEM）、振动样品磁强计（VSM）、原子力显微镜、琼脂糖凝胶电泳等对其形貌、组成、DNA结合能力等进行表征。用倒置荧光显微镜、流式细胞术观察不同均匀度磁场下人肾上皮细胞（HEK293）对带有绿色荧光蛋白报告基因（GFP）的质粒pDNA（pAdTrackOK）的表达效果,并采用TEM观察PEI-Fe₃O₄磁性纳米颗粒进入细胞的过程。结果显示,所选取的两种磁场均匀度相差约100倍。制备的PEI-Fe₃O₄纳米复合物具有超顺磁性,对质粒pDNA（pAdTrack-OK）有较好的复合能力,其最佳结合氮磷比为0.5;流式细胞术显示转染效率为PEI-Fe₃O₄-pDNA+均匀磁场组（77.75%±0.07%）>PEI-Fe₃O₄-pDNA+不均匀磁场组（30.65%±0.49%）>PEI-Fe₃O₄-pDNA不加磁场组（7.90%±0.56%）（p<0.05）;PEI-Fe₃O₄磁性纳米颗粒能有效被细胞吞噬,且对细胞形态的影响不大。结果表明,当磁场强度一定时,磁场均匀度越高,磁转染效率越高,单边Halbach磁体与磁转染结合可以作为一种提高转染效率的新手段,也可以进一步应用在基因治疗中。

关键词：磁转染;均匀磁场;不均匀磁场;超顺磁性纳米颗粒;