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How To Tune the Gene Delivery and Biocompatibility of Poly(2-(4-aminobutyl)-2-oxazoline) by Self- and Coassembly

Titelangaben

Leiske, Meike N. ; Sobotta, Fabian H. ; Richter, Friederike ; Hoeppener, Stephanie ; Brendel, Johannes C. ; Traeger, Anja ; Schubert, Ulrich S.:
How To Tune the Gene Delivery and Biocompatibility of Poly(2-(4-aminobutyl)-2-oxazoline) by Self- and Coassembly.
In: Biomacromolecules. Bd. 19 (2018) Heft 3 . - S. 748-760.
ISSN 1526-4602
DOI: https://doi.org/10.1021/acs.biomac.7b01535

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Abstract

Despite their promising potential in gene transfection, the toxicity and limited efficiency of cationic polymers as nonviral vectors are major obstacles for their broader application. The large amount of cationic charges, for example, in poly(ethylene imine) (PEI) is known to be advantageous in terms of their transfection efficiency but goes hand-in-hand with a high toxicity. Consequently, an efficient shielding of the charges is required to minimize toxic effects. In this study, we use a simple mixed-micelle approach to optimize the required charge density for efficient DNA complex formation and to minimize toxicity by using a biocompatible polymer. In detail, we coassembled mixed poly(2-oxazoline) nanostructures (d ≈ 100 nm) consisting of a hydrophobic-cationic block copolymer (P(NonOx52-b-AmOx184)) and a hydrophobic–hydrophilic stealth block copolymer (P(EtOx155-b-NonOx76) in ratios of 0, 20, 40, 60, 80, and 100 wt % P(NonOx52-b-AmOx184). All micelles with cationic polymers exhibited a very good DNA binding efficiency and dissociation ability, while the bio- and hemocompatibility improved with increasing EtOx content. Analytics via confocal laser scanning microscopy and flow cytometry showed an enhanced cellular uptake, transfection ability, and biocompatibility of all prepared micelleplexes compared to AmOx homopolymers. Micelleplexes with 80 or 100 wt % revealed a similar transfection efficiency as PEI, while the cell viability was significantly higher (80 to 90% compared to 60% for PEI).

Weitere Angaben

Publikationsform: Artikel in einer Zeitschrift
Begutachteter Beitrag: Ja
Keywords: Gene delivery; Micelles; Nanostructures; Polymers; Toxicity
Institutionen der Universität: Fakultäten
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Fakultäten > Fakultät für Biologie, Chemie und Geowissenschaften > Fachgruppe Chemie > Juniorprofessur Nachhaltige und funktionale Polymersysteme
Fakultäten > Fakultät für Biologie, Chemie und Geowissenschaften > Fachgruppe Chemie > Juniorprofessur Nachhaltige und funktionale Polymersysteme > Juniorprofessur Nachhaltige und funktionale Polymersysteme - Juniorprof. Dr. Meike Leiske
Fakultäten > Fakultät für Biologie, Chemie und Geowissenschaften > Fachgruppe Chemie > Lehrstuhl Makromolekulare Chemie I > Lehrstuhl Makromolekulare Chemie I - Univ.-Prof. Dr. Johannes C. Brendel
Titel an der UBT entstanden: Nein
Themengebiete aus DDC: 500 Naturwissenschaften und Mathematik > 540 Chemie
Eingestellt am: 18 Jan 2023 14:36
Letzte Änderung: 02 Mai 2024 07:39
URI: https://eref.uni-bayreuth.de/id/eprint/73431