A Delicate Balance When Substituting a Small Hydrophobe onto Low Molecular Weight Polyethylenimine to Improve Its Nucleic Acid Delivery Efficiency
Notice bibliographique
Résumé
High molecular weight (HMW) polyethylenimine (PEI) is one of the most versatile nonviral gene vectors that was extensively investigated over the past two decades. The cytotoxic profile of HMW PEI, however, encouraged a search for safer alternatives. Because of lack of cytotoxicity of low molecular weight (LMW) PEI, enhancing its performance via hydrophobic modifications has been pursued to this end. Since the performance of modified PEIs depends on the nature and extent of substituents, we systematically investigated the effect of hydrophobic modification of LMW (1.2 kDa) PEI with a short propionic acid (PrA). Moderate enhancements in PEI hydrophobicity resulted in enhanced cellular uptake of polyplexes and siRNA-induced silencing efficacy, whereas further increase in PrA substitution abolished the uptake as well as the silencing. We performed all-atom molecular dynamics simulations to elucidate the mechanistic details behind these observations. A new assembly mechanism was observed by the presence of hydrophobic PrA moieties, where PrA migrated to core of the polyplex. This phenomenon caused higher surface hydrophobicity and surface charge density at low substitutions, and it caused deleterious effects on surface hydrophobicity and cationic charge at higher substitutions. It is evident that an optimal balance of hydrophobicity/hydrophilicity is needed to achieve the desired polyplex properties for an efficient siRNA delivery, and our mechanistic findings should provide valuable insights for the design of improved substituents on nonviral carriers.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction distillée sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Apprise à partir de 10 348 étiquettes directes de Codex et de 10 348 étiquettes directes de Gemma. Le mode candidate est l'union des têtes enseignantes seuillées; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont ni des étiquettes humaines ni des étiquettes directes de modèles de pointe.
Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| 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 | 0,001 | 0,001 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 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 tête enseignante, 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 ».