JoVE Logo
Authors
Contact Us

Sign In

A subscription to JoVE is required to view this content. Sign in or start your free trial.

In This Article

  • Summary
  • Abstract
  • Introduction
  • Protocol
  • תוצאות
  • Discussion
  • Disclosures
  • Acknowledgements
  • Materials
  • References
  • Reprints and Permissions

Summary

אנו מתארים שיטה של שימוש polyethyleneimine (פיי)-מצופה חלקיקי תחמוצת ברזל פאראמגנטי עבור מקרופאגים transfecting עם siRNA. חלקיקים אלה יכולים להעביר ביעילות siRNA מקרופאגים במבחנה , ויוו , שתיקה ביטוי גנים היעד.

Abstract

בגלל תפקידם קריטי בוויסות תגובות חיסוניות, מקרופאגים ברציפות כבר הנושא של מחקר אינטנסיבי ומייצגות מטרה טיפולית מבטיחה בהפרעות רבות, כגון מחלות אוטואימוניות, טרשת עורקים, סרטן. מציאה RNAi בתיווך ג'ין להחרשת היא גישה יקר של בחירה כדי לחקור ולטפל מקרופאג פונקציה; עם זאת, תרביות תאים של מקרופאגים עם siRNA נחשב לעתים קרובות להיות מאתגר מבחינה טכנית,, בזמן הנוכחי, כמה מתודולוגיות המוקדש את העברת siRNA מקרופאגים הינם זמינים. כאן, אנו מציגים פרוטוקול של שימוש חלקיקי תחמוצת ברזל מצופה polyethyleneimine פאראמגנטי (פיי-SPIONs) כרכב למסירה יישוב של siRNA מקרופאגים. פיי-SPIONs מסוגלים של האיגוד לבין לחלוטין עיבוי siRNA כאשר היחס בין משקל Fe: siRNA מגיע 4 ומעלה. במבחנה, חלקיקים אלה יכול ביעילות לספק siRNA לתוך מקרופאגים הראשי, כמו גם לתוך הקו תא 264.7 גלם כמו macrophage, מבלי להתפשר על הכדאיות תא למינון האופטימלי עבור תרביות תאים, ו, בסופו של דבר, הם זירוז היעד בתיווך siRNA ג'ין להחרשת. מלבד בשימוש עבור במבחנה siRNA תרביות תאים, פיי-SPIONs הם גם כלי מבטיח להעברת siRNA מקרופאגים ויוו. לאור התכונות שלו משולב של המאפיין מגנטי ויכולת ג'ין להחרשת, חלקיקים פיי-SPION/siRNA מערכתית בניהול צפויים לא רק כדי לווסת את הפונקציה macrophage, אלא גם כדי לאפשר מקרופאגים עם תמונה ולהיות במעקב. בעיקרו של דבר, פיי-SPIONs מייצגים פלטפורמה nonviral פשוט, בטוח ויעיל למסירה siRNA המקרופאגים גם במבחנה וגם בתוך vivo.

Introduction

המקרופאגים הם סוג של תאים חיסוניים מולדת מופץ בכל רקמות הגוף, אם כי בכמויות שונות. על ידי ייצור מגוון רחב של ציטוקינים ומתווכים, הם ממלאים תפקידים חיוניים ההגנה מארח נגד הפולשים חיידקים פתוגנים, תיקון רקמות בעקבות פגיעה, בשמירה על הומאוסטזיס הרקמה1. בשל חשיבותם, מקרופאגים ברציפות כבר הנושא של מחקר אינטנסיבי. עם זאת, למרות השכיחות שלה הכונה ולימודים פונקציה, בתיווך siRNA ג'ין להחרשת סביר פחות להצליח מקרופאגים כי תאים אלה — במיוחד, מקרופאגים הראשי — הם לעתים קרובות קשה transfect. זה יכול להיות מיוחסות רמה גבוהה יחסית של רעילות הקשורים ביותר ומבוססת תקנים גישות שבו הוא קרום התא מבחינה כימית (למשל, עם פולימרים ושומנים) או פיזית (למשל, על ידי אלקטרופורציה ו ג'ין רובים) משובשות לתת מולקולות siRNA חוצה הממברנה, ובכך באופן דרסטי הפחתת של מקרופאגים הכדאיות2,3. יתר על כן, המקרופאגים הם עשירים degradative אנזימים ייעודי phagocytes. אנזימים אלה יכול להזיק לתקינות של siRNA, היחלשות ביעילותה שתיקה גם אם גנים ספציפיים siRNA נמסרה לתוך התא3,4. לכן, מערכת משלוח siRNA ממוקדות מקרופאג יעיל צריך להגן את תקינות והיציבות של siRNA במהלך משלוח4.

זה ברור יותר ויותר כי מקרופאגים לקוי הם מעורבים החניכה, התקדמות של הפרעות מסוימות קליניים נפוצים כמו מחלות אוטואימוניות, טרשת עורקים, סרטן. מסיבה זו, להתכוונן מקרופאג פונקציה עם, למשל, siRNA, יש כבר מתעוררים כמו מתודולוגיה אטרקטיבי לטיפול אלה הפרעות5,6,7. למרות התקדמות רבה נעשתה, האתגר העיקרי של הטיפול מבוססת siRNA האסטרטגיה היא יחודיות תא המסכן של siRNA מערכתית בניהול, תפיסה siRNA לא מספיקות על ידי מקרופאגים, אשר כתוצאה מכך להוביל לתופעות לוואי לא רצויות. לעומת הרפוי חומצת גרעין חינם בדרך כלל חוסר תא אופטימלית סלקטיביות, לעיתים קרובות להוביל תופעות לוואי, טעון-סמים חלקיקים (NPs), בשל שלהם נטיה ספונטנית של בשבי על ידי מערכת reticuloendothelial, את המטרה . ניתן לתכנן עבור מיקוד פסיבי מקרופאגים ויוו, המאפשר שיפור יעילות טיפולית עם תופעות לוואי מינימליות8 NPs הנוכחי חקר למסירה של מולקולות RNA כוללים nanocarriers אורגניים, ליפוזומים שונים פולימרים9. ביניהם, polyethyleneimine (פיי), סוג של יכולת של איגוד וכן עיבוי חומצות גרעין לתוך NPs מיוצב, cationic פולימרים מציג את הרנ א הגבוהה אספקת קיבולת9,10. פיי מגן חומצות גרעין השפלה אנזימטיות, nonenzymatic, ומתווך העברה שלהם על פני קרום התא, ומקדם שחרורם תאיים. אמנם בתחילה הציג ריאגנט משלוח ה-DNA, פיי הודגם לאחר מכן להיות פלטפורמה מושכת ויוו siRNA משלוח, או באופן מקומי או מערכתית9,10.

חלקיקי תחמוצת ברזל פאראמגנטי (SPIONs) הראו הבטחה גדולה וההתערבות, בשל שלהם תכונות מגנטיות, כימי, גודל דומה אובייקטים חשובים מבחינה ביולוגית, יחס פני-שטח-כדי-נפח גבוה, וניתנת להתאמה בקלות השטח עבור הקובץ המצורף גורם המחלה. אלים11. למשל, בשל פוטנציאל ניגוד הסוכן, ספיגה מהירה על ידי מקרופאגים, SPIONs הופיעו ככלי קליני האהוב תמונה רקמה מקרופאגים12. בעוד SPIONs גם נחקרו בהרחבה חומצת גרעין משלוח רכב11,13,14,15, לידע שלנו, הספרות מכיל כמה דיווחים SPIONs כנשא של משלוח, ממוקדות מקרופאג siRNA. למסירה גן מאת SPIONs, פני השטח שלהם בדרך כלל מצופה בשכבה של פולימרים cationic הידרופילית שעליו חומצות גרעין טעונים שלילית יכול להיות electrostatically נמשכת ולא קשורה. כאן, אנו מציגים את שיטת סינתזה SPIONs של מי פני השטח משתנה עם נמוך משקל מולקולרי (10 kDa), מסועף פיי (פיי-SPIONs). אלה nanoplatforms מגנטי מועסקים ואז לתמצת siRNA, הקמת מתחמי פיי-SPION/siRNA המאפשרים תחבורה siRNA לתוך התא. אנחנו הסיבה הזאת phagocytosis ספונטנית של SPIONs על ידי תאים המערכת reticuloendothelial16, בשילוב עם יכולת חזקה של האיגוד, עיבוי חומצות גרעין על ידי פיי, למתאימה פיי-SPIONs תעבורה יעילה של siRNA לתוך מקרופאגים. הנתונים המוצגים כאן לתמוך את הכדאיות של פיי-SPION/siRNA-מתווכת ג'ין להחרשת ב מקרופאגים תרבות וכן ויוו.

Protocol

כל השיטות מעורבים בעלי חיים בוצעו על פי החיה רבה ושימוש להנחיות של אוניברסיטת דרום-מזרח, סין.

1. הכנת פיי-SPIONs

  1. הכנת SPIONs חומצה אולאית-השתנה
    1. להמיס FeCl3•6H2O ו מכל4•7H2O במים תחת ההגנה של N2.
      1. להוסיף 28 גרם של FeCl3•6H2O ו- 20 גר' מכל4•7H2O לתוך 80 מ של מים יונים גביע. להציג את N2 לתוך המים דרך צינור זכוכית ומערבבים עד פיזר חומר מוצק.
      2. מחממים את התערובת תגובה 72 ° C בקצב מלהיב של 800 סל ד, ואחריו תוספת של 40 מ ל מים אמוניה (28%). מערבבים במשך 5 דקות.
    2. מוסיפים 9 מ ל חומצה אולאית dropwise לתוך הפתרון הנ ל ומערבבים אותו ב-72 מעלות במשך 3 שעות.
    3. מגניב הפתרון שיתקבל לטמפרטורת החדר (RT). לזרז פתרון באמצעות הפרדה מגנטית.
    4. לשטוף את התמיסה המכילה SPIONs 3 x עם ספירט אתיל מוחלט, ואז לפזר את התמיסה ב- 100 מ של N-הקסאן.
  2. הכנת dimercaptosuccinic חומצה-השתנה SPIONs
    1. להוסיף 800 מ ג של חומצה אולאית (OA)-שונה SPIONs התפזרו 200 מ של N-הקסאן, והוא 400 מ ג של חומצה dimercaptosuccinic (DMSA) התפזרו 200 מ של אצטון, לתוך בקבוקון 3-צוואר באמבט מים ב 60 מעלות צלזיוס.
      הערה: כדי לקבוע את הריכוז של OA-השתנה SPION שהתקבל מן השלב הקודם, לקחת אמצעי אחסון קטן (למשל 1 מ"ל) של פיזור SPION, התנדפות של N-הקסאן ולשקול את האבקה המתקבלת.
    2. להוסיף 200 µL של triethylamine dropwise לתוך הפתרון הנ עם זע ב 1,000 סל ד ו- refluxing.
    3. לאחר 5 שעות של ערבוב, refluxing, לקבל את התמיסה שחור על-ידי הפרדה מגנטית.
    4. לפזר את SPIONs הידרופיליות במים יונים homogeneously על-ידי התאמת רמת ה-pH של התמיסה באמצעות tetramethylammonium הידרוקסיד.
  3. הכנה של פיי-SPIONs
    1. הוספת פתרון colloidal DMSA-השתנה SPION dropwise פתרון פיי (10 kDa) בבקבוקון שלוש-צוואר 500-mL תחת ערבוב מכני ב- 1,000 סל ד כבר שעתיים (WFe: Wפיי = 1:3).
      הערה: המטען והגודל של פיי-SPIONs משתנים בהתאם היחס של WFe ל Wפיי. WFe: Wפיי יחס של 1:3 יכול להיות נקודת התחלה טובה עבור סינתזה פיי-SPIONs מתאים למשלוח siRNA.
    2. בוזקים את הפתרון תוצאות שפופרת אולטראפילטרציה שיש ניתוק משקל מולקולרי של 100 kDa ותוכן של 15 מ"ל; לאחר מכן, צנטריפוגה ב 5,400 x g למשך 10 דקות עד הפתרון הנותרים הוא 1 מ"ל. להוסיף מים יונים הפתרון כדי להפוך את אמצעי האחסון 15 מ"ל שוב וחזור על התהליך הנ ל 10 x כדי לקבל את המוצר הסופי. לאחר מכן, לסנן את הפתרון דרך מסנן 0.22-μm ולאחסן את המוצר הסופי-4 מעלות צלזיוס.
    3. לקבוע ריכוז Fe פיי-SPIONs בשיטת ערכי צבע מוחלטים באמצעות phenanthroline17. לדלל פיי-SPIONs עם יונים במים סטריליים כדי ריכוז של 1 מ"ג למ"ל Fe ואחסן אותו ב 4 º C.
    4. לדלל 10 μL של הפתרון פיי-SPION (1 מ"ג למ"ל Fe) עד 1 מ"ל מים יונים; לאחר מכן, מבחן שלה פוטנציאל זטה ובגודל hydrodynamic על ידי מכשיר אור-פיזור דינמי.
      הערה: להכין פיי-SPIONs בטווח של בערך 30-50 ננומטר. בטווח זה גודל ', ההשפעה של גודל NP על siRNA מחייבים, ספיגת הסלולר לא מופיע כדי להיות משמעותי. פיי-SPIONs הנושאת פוטנציאל זטה ממוצע של מעל +37 mV יכול להיות רעיל בטווח מינון עבור תרביות תאים, ואת וזמינותו cytotoxicity יש לבצע על מנת להבטיח בטיחות. יכול להיות נשלט את משטח הטעינה ואת hydrodynamic גודל של חלקיקים בטווח הרצוי על-ידי התאמת התוכן פיי.

2. Agarose בג'ל של פיי-SPION/siRNA NPs והכנה

  1. לדלל siRNA במים נטולי RNase להניב ריכוז סופי של 20 μM (0.26 μg/μL).
  2. מכינים חמש ללא RNase microcentrifuge צינורות בתווית 0, 1, 2, 4 ו 8. התוויות מייצגים Fe שונים: siRNA פרופורציה. Pipet 3 μL siRNA לפתרון כל צינורות (~0.8 μg siRNA/צינור).
  3. להוסיף 0, 0.8, 1.6, 3.2, 6.4 μg של Fe בצורה של פיי-SPIONs על הצינורות שכותרתו 0, 1, 2, 4 ו 8, בהתאמה. שמור עוצמת הקול של המדגם של כל שפופרת μL פחות מ-20. מערבבים על ידי בעדינות pipetting למעלה ולמטה.
  4. דגירה של תערובות ב RT למשך 30 דקות כדי לאפשר היווצרות מורכבות פיי-SPION/siRNA. במהלך תקופה זו, הפוך agarose 3% ג'ל עם טוהר גבוהה agarose.
    הערה: מתחמים נוספים פיי-SPION/siRNA עם אחרים של Fe: siRNA יחס (למשל, 5 או 6) יכול להיות מוכן ונבדק.
  5. מוסיפים 1 μL של 6 x מאגר DNA-טעינה 5-μL לדגימה ומערבבים בזהירות. לטעון כל דוגמאות ולהפעיל אלקטרופורזה של 5 V/ס מ עד הכחול bromophenol נודד עד שני שליש מאורכו של הג'ל. מכתים את הג'ל עם אתידיום ברומיד (EB) למשך 15-20 דקות.
    הערה: מאגר אלקטרופורזה הטרי והפתרון EB צריך לשמש.
  6. דמיינו siRNA להקות תחת אולטרה מערכת הדמיה. בדוק את יחס Fe: siRNA-אילו מתחמי טפסים siRNA עם פיי-SPIONs בנוסף, כתוצאה מכך, הלהקות המייצג siRNA חינם הם מפגר או לא לזיהוי.

3. תרביות תאים של RAW264.7 מקרופאגים במבחנה

  1. תרבות העכבר מקרופאג דמוי RAW264.7 בתאים מנה ס מ-10 באמצעות DMEM השלם בינוני המכיל 10% עוברית שור סרום (FBS) לכל 100 פניצילין U/mL לכל סטרפטומיצין μg/mL 100 ב- 37 מעלות צלזיוס ב חממה2 CO 5%.
  2. יום אחד לפני תרביות תאים, תשאף בינוני מתאי ולשטוף אותם עם באגירה פוספט תמיסת מלח (pH 7.4). להוסיף 1 מ"ל של 0.25% טריפסין המנה ס מ-10. Trypsinize RAW264.7 תאים בערך 5-10 דקות ב- 37 מעלות צלזיוס ב חממה2 CO 5%.
  3. כאשר הרוב המכריע של התאים יש תלושים (לאחר 5-10 דקות), הוסף 5 מ של בינוני מלא DMEM המנה כדי להשבית את טריפסין. Pipet למעלה ולמטה כדי לפזר את התא אשכולות לתוך תאים בודדים.
  4. העברה התליה תא צינור חרוטי סטרילי 15-mL. . Centrifuge זה ב g x 300 למשך 3 דקות ב RT. להסיר את תגובת שיקוע
  5. Resuspend התאים עם 5 מ של טרי DMEM בינוני מלא ולספור את התאים.
  6. צלחת 9 x 10 תאים4 לכל טוב בצלחת. ובכן 6 מ ל 2 בינוני DMEM מלאה, דגירה-37 מעלות צלזיוס ב חממה2 CO 5% עבור 24 שעות.
    הערה: אם באמצעות צלחת של גודל שונה, להתאים את צפיפות תא מצופה בפרופורציה פני השטח היחסי כך התאים להגיע 80% confluency בזמנו של תרביות תאים.
  7. כאשר תא confluency 80%, להסיר את המדיום מתאי ולהחליף אותו עם 1 מ"ל DMEM בינוני מלא בכל טוב. להחזיר את הצלחת החממה עד פיי-SPION/siRNA מתחמי הוכנו והם מוכנים לשימוש (בערך 30 דקות).
  8. הכנת קומפלקסים פיי-SPION/siRNA: לחשב את הסכום של פיי-SPION/siRNA מתחמי לצורך ניסוי תרביות תאים. 1.5-mL ללא RNase microcentrifuge צינור, מערבבים כמות מספקת של פיי-SPIONs עם siRNA ביחס של Fe נתון: siRNA. לדוגמה, כדי להכין NPs פיי-SPION/siRNA המכיל 100 µg של Fe-Fe: siRNA יחס של 4, להוסיף 100 µL (1 מ"ג למ"ל Fe) של פיי-SPIONs כדי μL 96 של siRNA (0.26 μg/μL), ואחריו לערבב אותו בעדינות עם micropipette. תקופת דגירה של 30 דקות ב- RT.
    הערה: להכין אמצעי אחסון של פיי-SPION/siRNA קומפלקס זה 10% מעל המסה הסופית הכוללת לחשבון בשל ההפסדים הנלווים. הופך פיי-SPION/siRNA מתחמי-Fe נמוך: siRNA יחסי, תחת אשר siRNA שמולקולות טעון לחלוטין על פיי-SPIONs, לפיכך, כמויות קטנות של פיי-SPIONs יכול לשמש כדי למזער את cytotoxicity פוטנציאליים. טייס הניסויים (ג'ל פיגור assay) עבור אופטימיזציה של היחס Fe: siRNA נחוצים.
  9. להוציא לצלחת 6-ובכן מן החממה (שלב 3.7). להוסיף נפח הנדרשת של פיי-SPION/siRNA מתחם dropwise מכל קידוח ו מערבולת את הצלחת בזהירות כדי להבטיח ריפודי כתופיים. להחזיר את הצלחת החממה עד ההערכה הסלולר ספיגת או ג'ין תמונות ציפורים ליעילות (ד 1-3).
    הערה: המקרופאגים Transfecting עם פיי-SPION/siRNA-ריכוז של ~ 15 μg Fe/mL עשוי למקסם יעילות תרביות תאים תוך מזעור פוטנציאלי cytotoxicity.

4. מערכתית מסירת siRNA מקרופאגים בחולדות עם דלקת מפרקים ניסיוני

  1. להשיג ספציפי חולדות Wistar נטולת הפתוגן זכר כי הם בן 7 שבועות. Habituate העכברושים 7 d לפני השימוש, לספק להם מים ואוכל נאותה. זירוז אדג'וונט דלקת מפרקים (AA) בחולדות שתואר לעיל18.
  2. להכין את מתחמי פיי-SPION/siRNA כפי שמתואר בשלב 3.8.
  3. להזריק את פיי-SPION/siRNA NPs (0.3 מ"ג לק"ג siRNA) לתוך AA חולדות דרך הווריד של הזנב. להעריך את ספיגת הסלולר באמצעות, למשל, cytometry זרימה, רקמת biodistribution באמצעות, למשל, בזמן אמת פלורסצנטיות מערכת, הדמיה או השפעות טיפוליות בהתבסס על, למשל, קלינית, היסטולוגית, רדיוגרפי ניתוחים בזמן הרצוי נקודות18.
    הערה: ללימודים biodistribution הסלולר ורקמות, מתייחסים החולדות עם זריקה אחת של NPs הרצוי; ללימודים טיפולית, להחדיר את החולדות NPs להיות נבדק 1 x בשבוע במשך שלושה שבועות רצופים.

תוצאות

זטא וגודל הפוטנציאל של פיי-SPIONs מוכן עם פרוטוקול זה היו בטווח של 29-48 nm (אינדקס polydispersity: 0.12 - 0.23) ו- 30-48 mV, בהתאמה. הם היו יציבים במים ב 4 ° C מעל 12 חודשים ללא צבירת ברור. כדי להעריך שלהם siRNA היכולת מחייב, פיי-SPIONs היו מעורבים עם siRNA-Fe: siRNA שונים פרופורציה. איור 1 מראה כי ...

Discussion

המקרופאגים הם דברים מעוותים transfect על ידי גישות nonviral בשימוש נפוץ, כגון אלקטרופורציה, ליפוזומים cationic השומנים מינים. כאן אנחנו תיאר שיטה אמינה ויעילה כדי transfect מקרופאגים עם siRNA. משתמש בפרוטוקול הנוכחי, מעל 90% של תאים 264.7 גלם כמו מקרופאג (איור 2B) ו מקרופאגים הצפק החולדה18...

Disclosures

המחברים אין לחשוף.

Acknowledgements

עבודה זו נתמכה על ידי נבחרת מדעי הטבע קרן של סין (81772308) ואת המחקר הלאומי מפתח תוכנית הפיתוח של סין (מספר 2017YFA0205502).

Materials

NameCompanyCatalog NumberComments
DMEMGibcoC11995500BTWarm in 37°C water bath before use
Fetal bovine serumGibcoA31608-02
Penicillin/streptomycin (1.5 ml)Gibco15140122
Tetrazolium-based MTS assay kitPromegaG3582For cytotoxicity analysis
RAW 264.7 cell lineCell Bank of Chinese Academy of Sciences, Shanghai, ChinaTCM13
Tissue culture plates (6-well)Corning3516
Tissue culture dishes (10 cm)Corning430167
RNase-free tubes (1.5 ml)AXYGENMCT-150-C
Centrifuge tubes (15 ml)Corning430791
TrypsinGibco25200-056
Wistar ratsShanghai Experimental Animal Center of Chinese
Academy of Sciences
Bacillus Calmette–Guérin freeze-dried powderNational
Institutes for Food and Drug Control, China		for inducing adjuvant arthritis in rats
siRNAGenePharma (Shanghai, China)
Cy3-siRNARiboBio (Guangzhou, China)
Polyethyleneimine (10 kDa)Aladdin Chemical Reagent Co., Ltd.E107079
Ammonia waterAladdin Chemical Reagent Co., Ltd.A112077
Oleic acidAladdin Chemical Reagent Co., Ltd.O108484
DimethylsulfoxideAladdin Chemical Reagent Co., Ltd.D103272
FeSO4•7H2OSinopharm Chemical Reagent Co., Ltd10012118
FeCl3•6H2OSinopharm Chemical Reagent Co., Ltd10011918
Dimercaptosuccinic acidAladdin Chemical Reagent Co., Ltd.D107254
ultrafiltration tubeMilliporeUFC910096
Tetramethylammonium hydroxide solutionAladdin Chemical Reagent Co., Ltd.T100882
Particle size and zeta potential analyzerMalvern, EnglandNano ZS90

References

  1. Murray, P. J., Wynn, T. A. Protective and pathogenic functions of macrophage subsets. Nature Reviews Immunology. 11 (11), 723 (2011).
  2. Maeß, M. B., Wittig, B., Lorkowski, S. Highly efficient transfection of human THP-1 macrophages by nucleofection. Journal of Visualized Experiments. (91), e51960 (2014).
  3. Zhang, X., Edwards, J. P., Mosser, D. M. The Expression of Exogenous Genes in Macrophages: Obstacles and Opportunities. Macrophages and Dendritic Cells. , 123-143 (2009).
  4. Zhang, M., Gao, Y., Caja, K., Zhao, B., Kim, J. A. Non-viral nanoparticle delivers small interfering RNA to macrophages in vitro and in vivo. PLoS ONE. 10 (3), e0118472 (2015).
  5. Davignon, J. -. L., et al. Targeting monocytes/macrophages in the treatment of rheumatoid arthritis. Rheumatology. 52 (4), 590-598 (2012).
  6. Brown, J. M., Recht, L., Strober, S. The promise of targeting macrophages in cancer therapy. Clinical Cancer Research. 23 (13), 3241-3250 (2017).
  7. Karunakaran, D., et al. Targeting macrophage necroptosis for therapeutic and diagnostic interventions in atherosclerosis. Science Advances. 2 (7), e1600224 (2016).
  8. Prosperi, D., Colombo, M., Zanoni, I., Granucci, F. Drug nanocarriers to treat autoimmunity and chronis inflammatory diseases. Seminars in Immunology. 34, 61-67 (2017).
  9. Höbel, S., Aigner, A. Polyethylenimines for siRNA and miRNA delivery in vivo. Wiley Interdisciplinary Reviews: Nanomedicine and Nanobiotechnology. 5 (5), 484-501 (2013).
  10. Whitehead, K. A., Langer, R., Anderson, D. G. Knocking down barriers: advances in siRNA delivery. Nature Reviews Drug Discovery. 8 (2), 129 (2009).
  11. Liu, G., et al. N-Alkyl-PEI-functionalized iron oxide nanoclusters for efficient siRNA delivery. Small. 7 (19), 2742-2749 (2011).
  12. Weissleder, R., Nahrendorf, M., Pittet, M. J. Imaging macrophages with nanoparticles. Nature Materials. 13 (2), 125 (2014).
  13. Magro, M., et al. Covalently bound DNA on naked iron oxide nanoparticles: Intelligent colloidal nano-vector for cell transfection. Biochimica et Biophysica Acta (BBA)-General Subjects. 1861 (11), 2802-2810 (2017).
  14. Abdelrahman, M., et al. siRNA delivery system based on magnetic nanovectors: Characterization and stability evaluation. European Journal of Pharmaceutical Sciences. 106, 287-293 (2017).
  15. Zhang, H., Lee, M. -. Y., Hogg, M. G., Dordick, J. S., Sharfstein, S. T. Gene delivery in three-dimensional cell cultures by superparamagnetic nanoparticles. ACS Nano. 4 (8), 4733-4743 (2010).
  16. Moghimi, S. M., Hunter, A. C., Murray, J. C. Long-circulating and target-specific nanoparticles: theory to practice. Pharmacological Reviews. 53 (2), 283-318 (2001).
  17. Harvey, A. E., Smart, J. A., Amis, E. Simultaneous spectrophotometric determination of iron (II) and total iron with 1, 10-phenanthroline. Analytical Chemistry. 27 (1), 26-29 (1955).
  18. Duan, J., et al. Polyethyleneimine-functionalized iron oxide nanoparticles for systemic siRNA delivery in experimental arthritis. Nanomedicine. 9 (6), 789-801 (2014).
  19. Fröhlich, E. The role of surface charge in cellular uptake and cytotoxicity of medical nanoparticles. International Journal of Nanomedicine. 7, 5577 (2012).
  20. Wu, Y., et al. Ultra-small particles of iron oxide as peroxidase for immunohistochemical detection. Nanotechnology. 22 (22), 225703 (2011).
  21. Xia, T., et al. Polyethyleneimine coating enhances the cellular uptake of mesoporous silica nanoparticles and allows safe delivery of siRNA and DNA constructs. ACS Nano. 3 (10), 3273-3286 (2009).
  22. Mocellin, S., Provenzano, M. RNA interference: learning gene knock-down from cell physiology. Journal of Translational Medicine. 2 (1), 39 (2004).
  23. Courties, G., et al. et al.In vivo RNAi-mediated silencing of TAK1 decreases inflammatory Th1 and Th17 cells through targeting of myeloid cells. Blood. 116 (18), 3505-3516 (2010).
  24. Zolnik, B. S., Gonzalez-Fernandez, A., Sadrieh, N., Dobrovolskaia, M. A. Minireview: nanoparticles and the immune system. Endocrinology. 151 (2), 458-465 (2010).
  25. Mulens-Arias, V., Rojas, J. M., Pérez-Yagüe, S., Morales, M. P., Barber, D. F. Polyethylenimine-coated SPIONs trigger macrophage activation through TLR-4 signaling and ROS production and modulate podosome dynamics. Biomaterials. 52, 494-506 (2015).

Reprints and Permissions

Request permission to reuse the text or figures of this JoVE article

Request Permission

Explore More Articles

144MacrophagesiRNApolyethyleneimine

This article has been published

Video Coming Soon

JoVE Logo

Privacy

Terms of Use

Policies

Contact Us

Recommend to library

JoVE NEWSLETTERS

Research

Education

Authors

Librarians

ABOUT JoVE

Copyright © 2025 MyJoVE Corporation. All rights reserved