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174. Versammlung des Vereins Rheinisch-Westfälischer Augenärzte

Verein Rheinisch-Westfälischer Augenärzte

27.01. - 28.01.2012, Essen

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Kalziumphosphatnanopartikel, ein neues Instrument zur Transfektion kornealer Endothelzellen

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  • T. A. Fuchsluger - Institut für Anatomie, Universitätsklinikum Essen; Augenklinik, Universitätsklinikum Düsseldorf
  • J. Hu - Institut für Anatomie, Universitätsklinikum Essen; Augenklinik, Tongji Hospital, Tongji Medical College, Huazhong University of Science and Technology, China
  • A. Kovtun - Abteilung für Anorganische Chemie, Universität Duisburg-Essen
  • B.B. Singer - Institut für Anatomie, Universitätsklinikum Essen
  • A. Tomaszewski - Institut für Anatomie, Universitätsklinikum Essen; Zentrum für Augenheilkunde, Universitätsklinikum Essen
  • B. Seitz - Augenklinik, Universitätsklinikum Homburg/Saar
  • M. Epple - Abteilung für Anorganische Chemie, Universität Duisburg-Essen
  • K.-P. Steuhl - Zentrum für Augenheilkunde, Universitätsklinikum Essen
  • S. Ergün - Institut für Anatomie, Universitätsklinikum Essen

Verein Rheinisch-Westfälischer Augenärzte. 174. Versammlung des Vereins Rheinisch-Westfälischer Augenärzte. Essen, 27.-28.01.2012. Düsseldorf: German Medical Science GMS Publishing House; 2012. Doc12rwa08

doi: 10.3205/12rwa08, urn:nbn:de:0183-12rwa085

Published: January 26, 2012

© 2012 Fuchsluger et al.
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Hintergrund: Kalziumphosphatnanopartikel (CaP-NPs) sind biokompatibel und bioabbaubar, da sie sich nach der Transfektion der Zielzelle in Kalzium und Phosphat auflösen. Sie sind daher ideale Instrumente zur Transfektion von Zellen. Es ist bekannt, dass die Auswirkungen eines intrazellulären Anstieg des Kalziumniveaus minimal sind und daher nicht das Überleben der Zielzelle beeinträchtigen. Diese Studie dient der Erforschung des effizientesten NP-Typs für die Übertragung von DNA in korneale Endothelzellen (EC).

Methoden: CaP-NPs mit pcDNA3-EGFP (triple-shell CaP/DNA/CaP/DNA) wurden in unterschiedlichen Konzentrationen hergestellt und mit Dispersionen von Polyethylenimin (PEI) überzogen. Polyfect®-pcDNA3-EGFP diente als Positivkontrolle. Humane und murine EC (Suspensionen und Gewebe) wurden mit verschiedenen Konzentrationen der CaP-NPs und für unterschiedliche Transfektionszeiten behandelt. Die Transfektionseffizienz wurde anhand der EGFP-Expression mittels quantitativer Durchflusszytometrie und Fluoreszenzmikroskopie gemessen. Zur Untersuchung der Toxizität wurde Apoptose mittels Propidiumiod und TUNEL Färbung bestimmt.

Ergebnisse: Die Transfektionseffizienz von Triple-shell CaP-NPs (EGFP Expression über 50% in humanen kornealen EC) stieg nach Coating mit PEI significant an. Die Zellviabilität war nach der Behandlung nicht signifikant reduziert. Da EC ein Zelltyp mit minimaler Proliferation sind, blieb die EGFP Expression ohne signifikante Änderung.

Schlussfolgerungen: CaP-NPs scheinen eine Alternative zu solchen viralen Vektoren zu sein, deren Einsatz in klinischen Studien problematisch sein kann. Ca-P NP sind ein geeignetes Werkzeug für die Transfektion von EC. Weiterführende Studien sind notwendig, um weitere Aspekte der funktionalen Anwendbarkeit und der Biosicherheit zu überprüfen.