多阳离子聚合物刷物理化学性质调控siRNA结合与转染效率的理性设计研究

《Biomaterials Science》：Impact of the Physico-Chemical Properties of Surface-Initiated Polymer Brushes on siRNA Binding and Transfection EfficiencyOpen Access

　　多阳离子基因递送载体的理性设计需要了解聚合物化学如何决定RNA的复合、细胞摄取以及细胞内释放动力学。研究发现，聚（二甲基氨基乙基甲基丙烯酸酯）刷状结构在siRNA递送方面表现出显著的潜力，具有高效的敲低效果和低细胞毒性。然而，更广泛范围聚合物刷的物理化学性质对RNA递送的影响尚未得到探索。我们利用阳离子聚合物刷文库，揭示了疏水性、pKa、刚性以及季铵化如何调节siRNA递送和基因沉默。结合椭圆偏振光谱和表面等离子体共振技术，我们发现RNA结合能力与刷状结构的pH响应性和链刚性直接相关。用短甲基基团进行季铵化从根本上改变了结合机制，消除了pH敏感性，同时提高了胶体稳定性并降低了细胞毒性。为了研究物理化学性质对转染效率的影响，我们利用共聚焦显微镜和流式细胞术检查了刷状结构-RNA复合物的摄取情况，并通过竞争性结合显微分析法定量测定了胞质内释放。我们观察到，刷状结构物理化学性质对释放动力学和长期沉默效率的影响之间存在显著相关性。值得注意的是，我们报告指出，刷状结构内部RNA的结合能力并不总是与细胞内化、竞争性解吸附和转染效率相关：刚性的咪唑刷状结构尽管结合的RNA明显少于聚（烷基胺甲基丙烯酸酯）刷状结构，仍实现了稳健的基因沉默。这些发现拓展了递送载体的设计空间，使人们能够理性地设计下一代用于可控RNA递送动力学的聚合物载体。该内容仅可通过PDF获取。PDF《表面引发聚合物刷物理化学性质对siRNA结合及转染效率的影响》? 2026 作者所有。由皇家化学会出版。2026版权所有：作者本文依据知识共享署名4.0国际许可协议（Creative Commons Attribution 4.0 International License）授权。您可以在其他出版物中使用本文材料，而无需向RSC申请额外许可，前提是给予正确的致谢说明。