GC-15. Изучение свойств полимерных микрокапсул, синтезированных с помощью метода «мягкой литографии» для запаковки генетических конструкций
Анастасия А. Якубова1,2, Павел М. Тальянов3, Михаил В. Зюзин3, Альберт Р. Муслимов1,2, Александр С. Тимин1
1 Санкт-Петербургский политехнический университет Петра Великого, Санкт-Петербург, Россия
2 Санкт-Петербургский национальный исследовательский Академический университет имени Ж. И. Алферова Российской академии наук, Санкт-Петербург, Россия
3 Санкт-Петербургский национальный исследовательский университет информационных технологий, механики и оптики, Санкт-Петербург, Россия
Резюме
Для эффективной доставки генетического материала в клетки, необходимо обеспечить благоприятные условия проведения трансфекции, защитить его от внутриклеточного микроокружения, pH среды, ферментов. Это реализуемо при запаковке его в микроносители новым методом – «мягкая литография», позволяющая «отпечатывать» на мягкой силиконовой подложке с определенной микроструктурой полимерные микрокапсулы заданной величины и формы. Этот способ минует такие нежелательные стадии производства полиэлектролитных микрокапсул как: образование ядра, нанесение полимеров на поверхность ядра и последующее его удаление. Процесс производства становится более контролируемым и эффективным, при этом запаковка веществ и среды в микрокапсулы не зависит от сродства веществ к ядру, заряда носителя. В процессе исследования были успешно запакованы гидрофобные и гидрофильные структуры от 10 нм до 5 мкм, являющиеся неустойчивыми в условиях окружающей среды. Был проведен синтез стерильных микрокапсул. Цель исследования: оценить стабильность микрокапсул, токсичность для живых сред и способность удерживать материал в течении определенного времени.
Материалы и методы
Использовали силиконовую подложку для синтеза микрокапсул. Стабильность изучалась на конфокальном микроскопе, спектрофлюориметре. Полимеры: полилактид (ПЛА), поликапролактон (ПКЛ), полиметилметакрилат (ПММА). Среды, в которых исследовалась стабильность: вода, натрий-фосфатный буфер, сыворотка крови. Токсичность определялась in vitro на клетках СТ-26.
Результаты
Полимерные микрокапсулы не являются токсичными для клеток. Данные носители продемонстрировали высокую удерживающую способность, сохраняя свойства инкапсулированных биологически активных соединений в течение длительного периода времени (>7 дней).
Выводы
Таким образом, производство микрокапсул методом «мягкой литографии» может быть эффективным для инкапсулирования генетического материала с сохранением его биологической активности.
Благодарность
Работа выполнена при поддержке Российского Научного Фонда (грант № 20-45-01012).
Ключевые слова
Микрокапсулы, доставка, литография, генетический материал, полимеры, носители.
