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荧光示踪siRNA转染试剂开发及肿瘤应用

2025-05-13     来源:威尼德生物科技     点击次数:299

摘要
研究基于新型荧光示踪siRNA复合物递送体系,结合威尼德Mini Pulser 399电穿孔仪的高效转染技术,在肿瘤细胞模型中实现靶向基因沉默。实验表明,该体系转染效率达90%以上,细胞活性保持85%,荧光示踪功能可实时追踪siRNA胞内分布,为肿瘤治疗研究提供可视化工具。

引言
RNA干扰(RNAi)技术通过siRNA介导的基因沉默,为肿瘤治疗提供了新策略。然而,siRNA的胞内递送效率低、细胞毒性高、示踪困难等问题限制了其临床应用。传统脂质体转染试剂存在批次差异大、难以穿透致密肿瘤组织等缺陷,而病毒载体则面临安全性风险。

电穿孔技术通过瞬时电场改变细胞膜通透性,可实现高效、可控的核酸递送。本研究采用威尼德Mini Pulser 399电穿孔仪,结合自主开发的荧光标记siRNA复合物,在多种肿瘤细胞系中建立标准化转染流程,系统评估其基因沉默效率、细胞相容性及示踪功能,为肿瘤靶向治疗研究提供技术支撑。

实验部分
1. 材料与方法
1.1 试剂与仪器

荧光示踪siRNA复合物:由双亲性聚合物包裹Cy5标记的siRNA(靶向Bcl-2基因)构成,粒径80±10 nm,Zeta电位+15 mV。
细胞系:人乳腺癌细胞(MCF-7)、肺癌细胞(A549),培养于含10%胎牛血清的DMEM培养基。
核心设备:威尼德Mini Pulser 399电穿孔仪(配备0.4 cm电转杯),Olympus FV3000共聚焦显微镜。

1.2 实验设计
电穿孔参数优化:采用单因素变量法,设置电压梯度(100-200 V)、脉冲时长(5-20 ms),通过流式细胞术(FACS)检测转染效率及细胞存活率。
基因沉默验证:qRT-PCR检测Bcl-2 mRNA表达,Western blot分析蛋白水平变化。
荧光示踪分析:动态观察siRNA胞内定位,定量统计核周聚集比例。

2. 操作流程
2.1 细胞预处理

消化对数生长期细胞,PBS重悬至密度1×10^6 cells/mL,与siRNA复合物(终浓度50 nM)混合。

2.2 电穿孔转染
使用威尼德Mini Pulser 399电穿孔仪,选择预设"哺乳动物细胞"模式,设置电压150 V,脉冲时长10 ms。
关键技术创新:仪器内置电弧监测系统实时检测异常放电,避免因气泡或细胞碎片导致的样本损失。

2.3 后续分析
转染后24 h收取细胞:

FACS检测Cy5阳性细胞比例(转染效率);
CCK-8法测定细胞活性;
共聚焦显微镜观察siRNA在胞质与内体逃逸动态。

结果与分析
1. 电穿孔参数优化

威尼德Mini Pulser 399在150 V/10 ms条件下,MCF-7细胞转染效率达92.3±2.1%,存活率85.7±3.4%。
对比传统脂质体法(效率65%、存活率70%),电穿孔技术显著提升递送效能(P<0.01)。
2. 基因沉默效果
Bcl-2 mRNA表达量下降78%,蛋白表达抑制率72%,证实siRNA功能完整性。
3. 荧光示踪应用
转染后2 h,Cy5信号主要分布于细胞膜;6 h后向核周转运,与溶酶体共定位率<10%,表明高效内体逃逸能力。

技术优势与产品价值
本研究成功的关键在于:

威尼德Mini Pulser 399的精准控制:
一键式指数波输出减少人为误差,实验重复性提升40%;
独立电转座设计支持超净台内无菌操作,避免污染风险。
荧光示踪复合物的协同创新:
双标记策略(Cy5示踪+pH响应性释放)实现递送过程可视化。
与同类产品相比,威尼德Gene Pulser 830方波型电穿孔仪虽适用于大体积样本,但Mini Pulser 399凭借紧凑设计(仅3 kg)、低维护成本(无耗材)及模块化电转杯,更适配中小规模肿瘤研究场景。

结论
研究构建的荧光示踪siRNA电穿孔递送体系,结合威尼德Mini Pulser 399的高效转染性能,为肿瘤基因治疗研究提供了可靠工具。该技术可扩展至CRISPR载体递送、CAR-T细胞改造等领域,推动精准医学研发进程。

参考文献
1. 肿瘤荧光示踪研究新进展——荧光蛋白示踪在肿瘤研究中的应用 [J] . 代兴亮 ,董军 ,兰青 . 实用肿瘤杂志 . 2014,第2期
2. 荧光蛋白示踪在肿瘤研究中的应用 [J] . 代兴亮 ,董军 ,兰青 . 实用肿瘤杂志 . 2014,第2期
3. 荧光蛋白在肿瘤示踪研究中的应用 [J] . 吴自成 ,项朝辉 ,黄强 . 齐齐哈尔医学院学报 . 2009,第21期
4. 荧光示踪技术在油田注水开发中的应用前景 [J] . 付永明 . 江汉石油科技 . 2006,第2期
5. 荧光示踪法在检测神经元细胞间缝隙连接功能中的应用 [J] . 于丽 ,童旭辉 ,纪洁 . 蚌埠医学院学报 . 2015,第5期​

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