آماده سازي و بررسي خصوصيات نانوذرات مگنتيك-زيست تخريب‌پذير مبتني بر پلي اورتان جهت انتقال ژن به سلول‌هاي MCF-7

Preparation and characterization of biodegradable magnetic nanoparticles biodegradable based on polyurethane for gene delivery into MCF-7 cells

باتوجه به اينكه در بسياري از سلول‌هاي سرطاني گيرنده‌هاي فوليك اسيد به مقدار زيادي بيان مي‌گردد، بنابراين اين ملكول كانديداي مناسبي جهت هدفمندسازي نانوذرات به منظور انتقال هدفمند ژن به سلول‌ها سرطاني است. در اين مطالعه نانوذرات دوگانه دوست Fe3O4-PEI-PU-PEG-FA طراحي شدند. سپس خصوصيات نانوذرات حاصل با استفاده از طيف سنج مادون قرمز (FTIR)، دستگاه اندازه‌گيري خواص مغناطيسي (VSM) مورد بررسي قرار گرفتند. نتايج FTIR و VSM به ترتيب نشان دادند كه سنتز نانوذرات Fe3O4-PEI-PU-PEG-FA با موفقيت انجام شده و نانوذرات حاصل از خاصيت مغناطيسي مناسبي برخوردارند. از ميكروسكوپ الكتروني عبوري (TEM) به مظور بررسي مورفولوژي نانوذرات حاصل استفاده گرديد كه تصاوير حاصل، نشان داد نانوذرات Fe3O4-PEI-PU-PEG-FA داراي ساختار كروي مي‌باشند. بررسي زيست سازگاري و همچنين بررسي توانايي نانوذرات Fe3O4-PEI-PU-PEG-FA در انتقال DNA به سلول‌هاي MCF-7 از ديگر فاكتورهاي مورد بررسي در اين تحقيق بود كه به ترتيب توسط تست MTT و دستگاه فلوسايتومتري مورد بررسي قرار گرفتند. نتايج حاصل نشان داد نانوذرات Fe3O4-PEI-PU-PEG-FA از سميت پايين و بازده انتقال ژن بالاتري در مقايسه با پليمر PEI برخوردار بودند.

The folate receptor (FR) is known to be over-expressed extracellularly on a variety of human cancers. Therefore, this molecule is an ideal candidate for targeting nanoparticles to drug delivery using these nanoparticles to cancer cells or cancer tissues. In this study, we designed an amphiphilic cationic Fe3O4-PEI-PU-PEG-FA nanoparticles. The prepared nanoparticles were characterized by FTIR, VSM, TEM measurements. FTIR indicated that the synthesis of Fe3O4-PEI-PU-PEG-FA nanoparticles have been performed successfully. Vibrating sample magnetometry (VSM) showed that the biodegradable-magnetic nanoparticles were superparamagnetic at room temperature. The morphology of the Fe3O4 and Fe3O4-PEI-PU-PEG-FA nanoparticles were evaluated using a transmission electron microscopy. TEM showed the nanoparticles were spherical in shape. Moreover biocompatibility assay of Fe3O4-PEI-PU-PEG-FA nanoparticles was performed using MTT test. Also the ability of Fe3O4-PEI-PU-PEG-FA nanoparticles to DNA delivery into MCF-7 cells were analysis using MTT test and flow cytometry respectively. Interestingly, due to the incorporation of PU and PEG segments, this Fe3O4-PEI-PU-PEG-FA nanoparticles showed less toxicity but better gene transfection efficiency than PEI.