In the present study, Fe₃O₄/chitosan biopolymer grafted to a novel organosilane modified 5-amino-1H-tetrazole, a kind of drug intermediate, was successfully synthesized by chemical modification technique and evaluated as a high potential carrier of gene delivery. The loading capacity was evaluated, and in vitro release of nanocarrier was assessed using the dialysis method. The transfection efficiency of plasmid was optimal at an N/P ratio of 3. The chemically modified chitosan showed no inherent toxicity toward the cells. The synthesized nanocarrier had enhanced release of the plasmid at physiological pH 7.4. The N-functionalized magnetic chitosan nanocarrier demonstrated its efficacy in the enhancement of gene expression in the HECK-293T cell line. Therefore, the novel magnetic N-functionalized chitosan showed promise as a highly efficient gene carrier with potential applications in cancer therapy.

نمونه ترجمه مقاله:دانلود ترجمه مقاله نانوکامپوزیت

1. مقدمه

ژن درمانی به انتقال ژن معالج به درون سلول هدف و در نتیجه تظاهر ترانس ژن گفته می شود. هرچند، DNA محافظت نشده می تواند سریعا بشکند و همچنین، بار منفی DNA برهنه از ورود آن به سلولی که بار یکسان دارد جلوگیری می کند. بنابراین، توجه بیشتری بر روی معرفی حامل ژن جدید معطوف شده است. به عنوان یک حامل ژن، یک ویروس نوعی زیان های مرگباری از قبیل نرخ آلوده سازی پایین، سمیت سلول، پاسخ ایمنی ناخواسته و همچنین اثرات تومورساز دارد. به عنوان یک بردار غیر ویروسی، کیتوسان (CS) شامل گلیکوزامین تکرار شده و واحدهای N-استیل-D-گلوکزامین، متصل شده با پیوندهای(1–4)  گلیکوزی، یک بیوپلیمر خطی قابل شکست زیستی و فراوان در طبیعت می باشد.  کیتوسان سازگاری زیستی و سمیت پایینی در آزمایش های انسانی و حیوانی نشان داده است که این ماده را قادر به برقرار کردن اتصال های قوی با پلاسمید برای حفاظت موثر DNA از شکست هسته می کند. علاوه براین، در کنار استفاده از کیتوسان برای تحویل ژن، این ماده در مهندسی بافت و تحویل دارو نیز استفاده می شود.

بنابراین، کیتوسان و کیتوسان های اصلاح شده شیمیایی به عنوان پلی ساکاریدهای کاتیونی برای تحویل ژن به سلول های سرطانی با کاربری بالا در رهاسازی کنترل شده و مطالعات هدف گذاری مولکول های معالج استفاده می شوند. با این وجود، کیتوسان با pKa برابر با 5/6 ، حلالیت محدود، بازدهی کم آلوده سازی و شکست سریعی در pH زیستی دارد. بنابراین، توجه جهانی به اصلاح شیمایی ساختار کیتوسان برای بهبود پایداری و بازدهی آلوده سازی آن معطوف شده است. گروهای آمینی اولیه کیتوسان مسئول خواصی همانند رهاسازی کنترل شده، آلوده سازی، چسبندگی مخاط، انعقاد در محل، بهبود تراوش و خواص بازداشتی پمپ های انتشار به خارج هستند. در این موارد، هیدروکسیل اولیه و گروه های آمینی هسته دوستِ ستون اصلی کیتوسان سایت های مناسبی برای اصلاح شیمیایی برای غلبه بر محدودیت های تحویل ژن کنترل شده و هدفمند هستند. در اینجا، ما سنتز و مشخصات کیتوسان آمین دار شده مغناطیسی (MAFCS)  را گزارش می کنیم که می تواند حلالیت، پایداری و آفنیته اتصال با پلاسمید و همچنین سازگاری زیستی حامل ژن را  بهبود بخشد. این نانوحامل بوسیله عامل دار کردن گروه آمینی کیتوسان با پروپیل-(H1-تترازول-5-yl) آمین-تری متوکسی سیلان واسط بدست آمد که با واکنش 5-آمینوتترازل با  (3-کلوروپروفیل) تری متوکسی سیلان (شماتیک 1) ساخته شد، همچنین گروه های هیدروکسیل اولیه کیتوسان بوسیله پوشش با نانوذرات مغناطیسی Fe3O4 (MNPs) برای بهبود بازدهی آلوده سازی اصلاح شد. سپس، پتانسیل نانوحامل مطلوب برای استفاده در درمان سرطان از طریق مطالعات سمیت سلولی، بازدهی آلوده سازی و دریافت ژن آن در خط سلول HEK-293T   ارزیابی شد. علاوه بر این، دیده شده که نانوذرات کیتوسان آمین دار شده مغناطیسی سمیت سلولی کم و انقباض DNA موثر به همراه بازدهی آلوده سازی بالا  در میدان مغناطیسی دارند.