利用纳米级金属有机框架封装质粒DNA用于高效基因转运和表达

遗传分子的细胞内递送和功能化在基于基因的诊疗中起着关键作用。特别是利用安全非病毒载体递送质粒DNA（pDNA）以实现高效细胞内基因表达受到越来越多的关注；然而，其仍存在一些局限性。本研究采用一种简便的一锅法，通过仿生矿化和共沉淀将 pDNA 封装进沸石咪唑酯骨架-8（ZIF-8）和 ZIF-8-聚合物载体中。研究发现 pDNA 分子在两种纳米结构内部均分布良好，并受益于其免受酶促降解的保护作用。此外，通过使用聚乙烯亚胺（PEI）25 kD 封端剂，该纳米结构表现出增强的负载能力、更好的 pH 响应释放以及对 pDNA 更强的结合亲和力。体外实验表明，借助性能优异的 ZIF-8-PEI 25 kD 载体，受保护 pDNA 的细胞摄取和内体逃逸得到显著改善，从而实现了高效转染的成功基因表达，可与昂贵的商用试剂相媲美。这为开发基于金属有机框架的高效基因递送与表达非病毒载体提供了经济高效的新途径。