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Influence of Polymer Architecture and Molecular Weight of Poly(2-(dimethylamino)ethyl methacrylate) Polycations on Transfection Efficiency and Cell Viability in Gene Delivery

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Synatschke, Christopher V. ; Schallon, Anja ; Jérôme, Valérie ; Freitag, Ruth ; Müller, Axel H. E.:
Influence of Polymer Architecture and Molecular Weight of Poly(2-(dimethylamino)ethyl methacrylate) Polycations on Transfection Efficiency and Cell Viability in Gene Delivery.
In: Biomacromolecules. Bd. 12 (2011) Heft 12 . - S. 4247-4255.
ISSN 1526-4602
DOI: https://doi.org/10.1021/bm201111d

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Abstract

Nonviral gene delivery with the help of polycations has raised considerable interest in the scientific community over the past decades. Herein, we present a systematic study on the influence of the molecular weight and architecture of poly(2-(dimethylamino)ethyl methacrylate) (PDMAEMA) on the transfection efficiency and the cytotoxicity in CHO-K1 cells. A library of well-defined homopolymers with a linear and star-shaped topology (3- and 5-arm stars) was synthesized via atom transfer radical polymerization (ATRP). The molecular weights of the polycations ranged from 16 to 158 kDa. We found that the cytotoxicity at a given molecular weight decreased with increasing number of arms. For a successful transfection a minimum molecular weight was necessary, since the polymers with a number-average molecular weight, M(n), below 20 kDa showed negligible transfection efficiency at any of the tested polyelectrolyte complex compositions. From the combined analysis of cytotoxicity and transfection data, we propose that polymers with a branched architecture and an intermediate molecular weight are the most promising candidates for efficient gene delivery, since they combine low cytotoxicity with acceptable transfection results.

Weitere Angaben

Publikationsform: Artikel in einer Zeitschrift
Begutachteter Beitrag: Ja
Zusätzliche Informationen: PMID: 22007721
Institutionen der Universität: Fakultäten > Fakultät für Biologie, Chemie und Geowissenschaften
Fakultäten > Fakultät für Biologie, Chemie und Geowissenschaften > Fachgruppe Chemie
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Fakultäten > Fakultät für Ingenieurwissenschaften
Fakultäten > Fakultät für Ingenieurwissenschaften > Lehrstuhl Bioprozesstechnik
Fakultäten > Fakultät für Ingenieurwissenschaften > Lehrstuhl Bioprozesstechnik > Lehrstuhl Bioprozesstechnik - Univ.-Prof. Dr. Ruth Freitag
Fakultäten
Titel an der UBT entstanden: Ja
Themengebiete aus DDC: 600 Technik, Medizin, angewandte Wissenschaften
600 Technik, Medizin, angewandte Wissenschaften > 610 Medizin und Gesundheit
600 Technik, Medizin, angewandte Wissenschaften > 620 Ingenieurwissenschaften
Eingestellt am: 23 Feb 2016 15:26
Letzte Änderung: 23 Feb 2016 15:26
URI: https://eref.uni-bayreuth.de/id/eprint/31025