Amphiphilic DNA and its application in biomedicine
| Promotie: | Mw. H. (Hongyan) Li |
| Wanneer: | 22 mei 2020 |
| Aanvang: | 16:15 |
| Promotor: | prof. dr. A. Herrmann |
| Copromotor: | dr. P. (Patrick) van Rijn |
| Waar: | Academiegebouw RUG |
| Faculteit: | Science and Engineering |
Opname van op DNA gebaseerde producten in de cel
Hongyan Li onderzocht de interactie van amfifiel (zowel waterafstotend als water minnend) DNA met liposoommembranen. De verankering van het DNA aan de liposoommembraan was onafhankelijk van de liposoomsamenstelling. Bijna de helft van het ingevoerde amfifiele DNA kan in de buitenste membraanhelft worden opgenomen en is daar volledig beschikbaar voor hybridisatie.
Vervolgens onderzocht zij de interactie van amfifiel DNA met celmembranen. Ook hier vond Li dat dit zich ongeacht het celtype aan het celmembraan kon verankeren. Vervolgens werd lipide-DNA in zowel liposoom- als celmembranen ingebracht. Door incubatie werd de cellulaire accumulatie van lading die in de liposomale kern was ingekapseld aanzienlijk verbeterd wanneer de DNA-sequentie op de cel complementair was aan die op het liposoom. Bovendien onderscheiden liposomen in gemengde cel-populaties doelwitten door hun complementaire DNA-sequenties.
Blootstelling van cellen aan lage temperatuur en endocytose-remmers suggereert een van grote afhankelijke opname via endocytose. Li heeft ook liposomen gebruikt met andere medicijndragers. DNA-tetraëder had een staart met vrije uitsteeksels die kunnen hybridiseren met celmembraan verankerd DNA. Na incubatie met aan het oppervlak verankerde cellen werd een significante opname van deze DNA-tetraëder waargenomen, veel hoger dan wanneer hybridiseren niet mogelijk is.
Verder is ook de DNA-gemedieerde internalisatie van DNA-goud nanodeeltjes en met DNA gefunctionaliseerde polystyreendeeltjes bestudeerd. Uiteindelijk zijn immunostimulerende nanodeeltjes gesynthetiseerd door CpG te hybridiseren met micellen of liposomen gevormd uit amfifiel DNA. Toediening van deze immunostimulerende zachte nanodeeltjes in vivo samen met harde kern (gouden) nanodeeltjes resulteerde in een duidelijke activering van dendritische cellen in de milt. Immunostimulerende micellen kunnen de activering effectief bevorderen, terwijl liposomen en gouden nanodeeltjes een verwaarloosbaar of geen effect vertoonden.
Het promotieonderzoek van Hongyan Li vond plaats bij de afdeling Polymer Chemistry and Bioengineering van het Zernike Institute for Advanced Materials met een beurs van de Chinese Scholarship Council. Zij werkt nu als onderzoeker bij een Biotech bedrijf.