Photothermal nanofibres enable safe engineering of therapeutic cells.
Photothermal nanofibres enable safe engineering of therapeutic cells.
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光热纳米纤维可实现治疗细胞的安全工程
DOI：
10.1038/s41565-021-00976-3
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发表时间：
2021-11
影响因子：
38.3
通讯作者：
Braeckmans K
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Xiong R;Hua D;Van Hoeck J;Berdecka D;Léger L;De Munter S;Fraire JC;Raes L;Harizaj A;Sauvage F;Goetgeluk G;Pille M;Aalders J;Belza J;Van Acker T;Bolea-Fernandez E;Si T;Vanhaecke F;De Vos WH;Vandekerckhove B;van Hengel J;Raemdonck K;Huang C;De Smedt SC;Braeckmans K
纳米颗粒敏化的生物制剂的细胞内递送是即将到来的方法，其将高效率和通量与优异的细胞活力相结合。然而，由于它依赖于纳米颗粒和细胞之间的密切接触，其向临床应用的转化受到安全性和监管问题的阻碍。在这里，我们表明，光敏氧化铁纳米粒子（IONP）嵌入在生物相容性静电纺丝纳米纤维诱导膜透化的光热效应没有直接的细胞接触与IONP。光热纳米纤维成功地用于在粘附和悬浮细胞（包括胚胎干细胞和难以粘附的T细胞）中递送效应分子，包括CRISPR/Cas9核糖核蛋白复合物和siRNA，而不影响细胞增殖或表型。此外，体内实验证明了在用CAR-T细胞处理的小鼠中成功的肿瘤消退，其中在用siPD 1修饰后PD 1的表达下调。总之，利用光热纳米纤维的细胞膜透化是一个有前途的概念，可以安全和更有效地生产用于治疗应用的工程细胞，包括干细胞或过继性T细胞治疗。
Nanoparticle-sensitized photoporation is an upcoming approach for intracellular delivery of biologics, combining high efficiency and throughput with excellent cell viability. However, as it relies on close contact between nanoparticles and cells, its translation towards clinical applications is hampered by safety and regulatory concerns. Here, we show that light-sensitive iron oxide nanoparticles (IONPs) embedded in biocompatible electrospun nanofibers induce membrane permeabilization by photothermal effects without direct cellular contact with IONPs. The photothermal nanofibers are successfully used to deliver effector molecules, including CRISPR/Cas9 ribonucleoprotein complexes and siRNA, in adherent and suspension cells, including embryonic stem cells and hard-to-transfect T-cells without affecting cell proliferation or phenotype. In vivo experiments furthermore demonstrate successful tumor regression in mice treated with CAR-T cells in which expression of PD1 is downregulated after nanofiber photoporation with siPD1. In conclusion, cell membrane permeabilization with photothermal nanofibers is a promising concept towards the safe and more efficient production of engineered cells for therapeutic applications, including stem cell or adoptive T cell therapy.
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DOI：
10.1038/nri2635
发表时间：
2009-10
期刊：
Nature reviews. Immunology
影响因子：
--
作者：
通讯作者：
--
影响因子：
5.6
作者：
De Munter, Stijn;Van Parys, Alexander;Vandekerckhove, Bart
通讯作者：
Vandekerckhove, Bart
影响因子：
14
作者：
Baumgart, Judith;Humbert, Laure;Meunier, Michel
通讯作者：
Meunier, Michel
DOI：
10.1002/polb.1994.090320108
发表时间：
1994-01-15
影响因子：
--
作者：
AGARI, Y;UEDA, A
通讯作者：
UEDA, A
影响因子：
38.3
作者：
通讯作者：
--