Shape Control and Transport Properties of DNA-Copolymer Micelles

DNA 共聚物胶束的形状控制和传输特性

基本信息

  • 批准号:
    9498629
  • 负责人:
  • 金额:
    $ 0.98万
  • 依托单位:
  • 依托单位国家:
    美国
  • 项目类别:
  • 财政年份:
    2017
  • 资助国家:
    美国
  • 起止时间:
    2017-07-18 至 2018-01-31
  • 项目状态:
    已结题

项目摘要

 DESCRIPTION: Micellar nanoparticles that mimic the size and shape of viral particles are attractive as a DNA delivery vehicle because of their improved colloidal stability and transport properties, ability to evade immune clearance, and high payload packaging capacity. Moreover, nanoparticle shape has explicitly been identified as an important factor determining their transport properties and delivery efficiency. However, there is no available nanoparticle synthesis method for packaging plasmid DNA payloads while allowing sufficient control over particle size and shape. Recently, we have shown that distinct shape control and tuning for DNA micelles can be achieved through complexation of plasmid DNA with engineered block or graft copolymers of polycation and poly (ethylene glycol) under controlled assembly conditions. In this proposed study, we will develop a synergistic research program comprising parallel and integrated experimental and computational strategies to (1) develop and understand new methods for DNA micelle assembly that permit scalable, high-uniformity synthesis with shape control and high stability; (2) reveal shape-dependent nanoparticle diffusion and transport properties in physiologically media in vitro and in vivo; and (3) demonstrate the delivery efficiency of a theranostic vector by shape-controlled DNA micelles and their imaging and therapeutic efficacy using mouse models of human metastatic cancers. The proposed study brings together a unique combination of expertise in DNA nanoparticle assembly, microfluidics-based single-particle analysis/fluorescence correlation spectroscopy, in vivo imaging, cancer theranostics, and computer simulations to address a crucial knowledge gap in the engineering and delivery of DNA nano-therapeutics. It will not only offer a new, generalizable method for synthesizing shape-controlled DNA micelles, but also provide a mechanistic understanding of shape- dependent transport properties of nanoparticles. Moreover, the integrated nature of our experimental and computational approach establishes a new paradigm that will greatly accelerate the discovery and development of new DNA nanoparticle systems for efficient gene medicine delivery.
 描述:模仿病毒颗粒大小和形状的胶束纳米颗粒作为 DNA 递送载体具有吸引力,因为它们具有改善的胶体稳定性和运输特性、逃避免疫清除的能力以及高有效负载包装能力。此外,纳米颗粒形状已被明确确定。作为决定其运输特性和递送效率的重要因素,然而,目前还没有可用的纳米颗粒合成方法来包装质粒 DNA 有效负载,同时允许充分控制颗粒大小和形状。 DNA胶束的控制和调节可以通过在受控组装条件下使用聚阳离子和聚乙二醇的工程嵌段或接枝共聚物的质粒DNA的复杂性来实现。在这项拟议的研究中,我们将开发一个包括并行和集成实验的协同研究计划。和计算策略,以 (1) 开发和理解 DNA 胶束组装的新方法,允许可扩展、高度均匀的合成,并具有形状控制和高稳定性;(2) 揭示形状依赖的纳米粒子在生理学中的扩散和运输特性;体外和体内介质;(3) 使用人类转移性癌症的小鼠模型证明形状控制 DNA 胶束的治疗诊断载体的传递效率及其成像和治疗功效。 DNA 纳米颗粒组装、基于微流体的单颗粒分析/荧光相关光谱、体内成像、癌症治疗诊断和计算机模拟将解决 DNA 纳米治疗的工程和交付中的关键知识差距。不仅提供了一种新的、可推广的合成形状控制 DNA 胶束的方法,而且还提供了对纳米颗粒形状依赖性传输特性的机械理解。此外,我们的实验和计算方法的集成性质建立了一个新的范式,将大大加速。发现和开发用于高效基因药物递送的新型 DNA 纳米颗粒系统。

项目成果

期刊论文数量(4)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
Systematic coarse-grained modeling of complexation between small interfering RNA and polycations.
  • DOI:
    10.1063/1.4937384
  • 发表时间:
    2015-12
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    Zonghui Wei;Erik Luijten
  • 通讯作者:
    Zonghui Wei;Erik Luijten
Size-Controlled and Shelf-Stable DNA Particles for Production of Lentiviral Vectors.
用于生产慢病毒载体的尺寸控制且货架稳定的 DNA 颗粒。
  • DOI:
    10.1021/acs.nanolett.1c01421
  • 发表时间:
    2021-07-14
  • 期刊:
  • 影响因子:
    10.8
  • 作者:
    Hu Y;Zhu Y;Sutherland ND;Wilson DR;Pang M;Liu E;Staub JR;Berlinicke CA;Zack DJ;Green JJ;Reddy SK;Mao HQ
  • 通讯作者:
    Mao HQ
{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi }}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year }}
  • 期刊:
  • 影响因子:
    {{ item.factor }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ monograph.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ sciAawards.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ conferencePapers.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ patent.updateTime }}

Erik Luijten其他文献

Erik Luijten的其他文献

{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi }}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year }}
  • 期刊:
  • 影响因子:
    {{ item.factor }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}

{{ truncateString('Erik Luijten', 18)}}的其他基金

Shape Control and Transport Properties of DNA-Copolymer Micelles
DNA 共聚物胶束的形状控制和传输特性
  • 批准号:
    9206501
  • 财政年份:
    2015
  • 资助金额:
    $ 0.98万
  • 项目类别:
Shape Control and Transport Properties of DNA-Copolymer Micelles
DNA 共聚物胶束的形状控制和传输特性
  • 批准号:
    8895678
  • 财政年份:
    2015
  • 资助金额:
    $ 0.98万
  • 项目类别:

相似国自然基金

湖泊有氧水层产甲烷微生物分布格局、代谢途径及调控机制
  • 批准号:
    42371065
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    52 万元
  • 项目类别:
    面上项目
结合肠道微生物分布特征探索嗜尸性蝇类PMI推断新方法
  • 批准号:
    82371895
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    48 万元
  • 项目类别:
    面上项目
粉垄耕作下土壤团聚体微结构及微生物分布特征研究
  • 批准号:
  • 批准年份:
    2022
  • 资助金额:
    34 万元
  • 项目类别:
    地区科学基金项目
西太平洋典型海山区原生生物分布模式及生态功能
  • 批准号:
  • 批准年份:
    2021
  • 资助金额:
    58 万元
  • 项目类别:
    面上项目
潮间带滨螺生物大分子温度生化适应策略及其与生物分布相关性研究
  • 批准号:
  • 批准年份:
    2021
  • 资助金额:
    30 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目

相似海外基金

Validation of the joint-homing and drug delivery attributes of novel peptides in a mouse arthritis model
在小鼠关节炎模型中验证新型肽的关节归巢和药物递送特性
  • 批准号:
    10589192
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 0.98万
  • 项目类别:
Development of contrast agents to facilitate image-guided surgery
开发造影剂以促进图像引导手术
  • 批准号:
    10810184
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 0.98万
  • 项目类别:
A novel dual-carrier ultrasmall nanomedicine for the treatment of stroma-rich pancreatic cancer
一种用于治疗富含基质的胰腺癌的新型双载体超小纳米药物
  • 批准号:
    10759720
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 0.98万
  • 项目类别:
Therapeutic nanoscale matrimeres
治疗性纳米级基质
  • 批准号:
    10650665
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 0.98万
  • 项目类别:
Deciphering the relationship between bioresorbable magnesium alloy corrosion and the inflammatory microenvironment of the neotinima
解读生物可吸收镁合金腐蚀与新生细胞炎症微环境之间的关系
  • 批准号:
    10580115
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 0.98万
  • 项目类别:
{{ showInfoDetail.title }}

作者:{{ showInfoDetail.author }}

知道了