【摘 要】
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核靶向递送在提高非病毒载体介导的基因组编辑效率方面具有巨大潜力。然而,将CRISPR/Cas9质粒直接有效地递送到细胞核仍然存在挑战。本研究开发了一种基于荧光碳量子点（CQDs）的核靶向递送CRISPR/Cas9系统。利用柠檬酸为碳源,聚乙烯亚胺（PEI）和聚乙二醇（PEG）为钝化剂,合成、钝化同步进行,“一锅法”水热合成CQDs-PEI-PEG（CQDs-PP）。结构表征及荧光性能分析表明,CQ
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核靶向递送在提高非病毒载体介导的基因组编辑效率方面具有巨大潜力。然而,将CRISPR/Cas9质粒直接有效地递送到细胞核仍然存在挑战。本研究开发了一种基于荧光碳量子点（CQDs）的核靶向递送CRISPR/Cas9系统。利用柠檬酸为碳源,聚乙烯亚胺（PEI）和聚乙二醇（PEG）为钝化剂,合成、钝化同步进行,“一锅法”水热合成CQDs-PEI-PEG（CQDs-PP）。结构表征及荧光性能分析表明,CQDs-PP具有超小尺寸（粒径3 nm）、表面正电荷及绿色发射荧光等特性。DNA浓缩实验表明,CQDs-PP通过静电吸引,自发、瞬时地与CRISPR/Cas9质粒形成纳米复合物。CQDs-PP/DNA纳米复合物转染细胞及荧光追踪发现,CQDs-PP通过小窝介导的内吞作用被细胞摄取,未经溶酶体途径,直接进入细胞核,并在核内释放所携带质粒。CQDs-PP携带CRISPR/Cas9质粒转染Hela细胞,可通过荧光追踪转染效率,实现靶基因EFHD1的插入/缺失突变。与Lipo2000及PEI钝化CQDs介导的转染相比,CQDs-PP表现出更高的基因编辑效率以及相当或更低的细胞毒性。因此,核选择性定位的CQDs-PP有望开发为一种荧光追踪及核靶向递送CRISPR/Cas9载体的体外基因编辑系统。
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