Addressing the Instability of DNA Nanostructures in Tissue Culture
Notice bibliographique
Résumé
DNA nanotechnology is an advanced technique that could contribute diagnostic, therapeutic, and biomedical research devices to nanomedicine. Although such devices are often developed and demonstrated using in vitro tissue culture models, these conditions may not be compatible with DNA nanostructure integrity and function. The purpose of this study was to characterize the sensitivity of 3D DNA nanostructures produced via the origami method to the in vitro tissue culture environment and identify solutions to prevent loss of nanostructure integrity. We examined whether the physiological cation concentrations of cell culture medium and the nucleases present in fetal bovine serum (FBS) used as a medium supplement result in denaturation and digestion, respectively. DNA nanostructure denaturation due to cation depletion was design- and time-dependent, with one of four tested designs remaining intact after 24 h at 37 °C. Adjustment of medium by addition of MgSO4 prevented denaturation. Digestion of nanostructures by FBS nucleases in Mg(2+)-adjusted medium did not appear design-dependent and became significant within 24 h and when medium was supplemented with greater than 5% FBS. We estimated that medium supplemented with 10% FBS contains greater than 256 U/L equivalent of DNase I activity in digestion of DNA nanostructures. Heat inactivation at 75 °C and inclusion of actin protein in medium inactivated and inhibited nuclease activity, respectively. We examined the impact of medium adjustments on cell growth, viability, and phenotype. Adjustment of Mg(2+) to 6 mM did not appear to have a detrimental impact on cells. Heat inactivation was found to be incompatible with in vitro tissue culture, whereas inclusion of actin had no observable effect on growth and viability. In two in vitro assays, immune cell activation and nanoparticle endocytosis, we show that using conditions compatible with cell phenotype and nanostructure integrity is critical for obtaining reliable experimental data. Our study thus describes considerations that are vital for researchers undertaking in vitro tissue culture studies with DNA nanostructures and some potential solutions for ensuring that nanostructure integrity and functions are maintained during experiments.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,001 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».