磁気支援トランスフェクション

磁気支援トランスフェクションは、磁気相互作用を利用してDNAを標的細胞に送達するトランスフェクション法である。核酸は磁性ナノ粒子と結合しており、磁場が核酸粒子複合体を標的細胞に送り込み、そこで核酸が放出される。^{[1] [2]}

核酸のキャリアとして使用されるナノ粒子は、主に酸化鉄です。^[3]これらの酸化鉄は、適切な塩基を加えると酸性鉄塩溶液から沈殿して生成できます。磁性ナノ粒子は約100 nmの大きさで、核酸をロードできるように生物学的ポリマーでさらにコーティングされています。粒子と核酸は、負に帯電した核酸と磁性ナノ粒子の正に帯電した表面とのイオン相互作用によって複合体を形成します。

負に帯電した核酸と正に帯電した鉄粒子の結合は比較的速く起こる。複合体形成後、粒子を充填した細胞を磁性プレート上で標的細胞とともに培養する。磁場により、鉄粒子は細胞膜の表面に向かって急速に引き寄せられる。細胞への取り込みは、エンドサイトーシスまたはピノサイトーシスによって起こる。標的細胞に送達されると、DNAは細胞質に放出される。磁性粒子はエンドソームおよび/または液胞に蓄積される。時間の経過とともに、ナノ粒子は分解され、鉄は通常の鉄代謝に入る。鉄粒子による細胞機能への影響はまだ報告されていない。ほとんどの場合、培養培地中の鉄濃度の上昇は細胞毒性効果につながらない。

磁気支援トランスフェクションは、標的細胞に核酸を効率よく導入するための比較的新しい、時間を節約する方法です。特に、接着性哺乳類細胞株および初代培養細胞は非常に高いトランスフェクション率を示します。浮遊細胞および他の生物由来の細胞も、うまくトランスフェクトでき​​ます。この方法の主な利点は、細胞の 20～50% が死滅する可能性があるリポソームベースのトランスフェクション試薬 (リポフェクション) およびエレクトロポレーションと比較して、細胞の処理が穏やかであることです。 ^[要出典]さらに、磁場内での方向性のある輸送によって、特に核酸の量が少ない場合に、多くの場合、トランスフェクション効率が向上します。対照的に、リポフェクションなどの方法では、細胞とトランスフェクション凝集体が液体懸濁液中で 3 次元的に運動するため、積荷と細胞の間で統計的なヒットしか得られません。磁気支援トランスフェクションは血清の存在下でも実行でき、これもさらなる利点です。現在、150以上の細胞がトランスフェクションに成功していることが知られています。^[4]さらに、リポフェクションと磁気支援トランスフェクションを組み合わせることで、トランスフェクション効率の相乗効果が得られる可能性があります。将来的には、この技術は、遺伝子治療や遺伝子導入で現在使用されているウイルスベクターや非ウイルスベクターの代替戦略になる可能性もあります。^[5]

• OZ Biosciences の Magnetofection

• マグネトフェクション