Evaluation of Polymeric Gene Delivery Nanoparticles by Nanoparticle Tracking Analysis and High-throughput Flow Cytometry

Ron B. Shmueli; Nupura S. Bhise; Jordan J. Green

doi:10.3791/50176

Оценка Полимерные доставки генов наночастиц наночастиц Анализ отслеживания и высокой пропускной п...

JoVE Journal
Bioengineering

A subscription to JoVE is required to view this content. Sign in or start your free trial.

JoVE Journal Bioengineering

Evaluation of Polymeric Gene Delivery Nanoparticles by Nanoparticle Tracking Analysis and High-throughput Flow Cytometry

Оценка Полимерные доставки генов наночастиц наночастиц Анализ отслеживания и высокой пропускной проточной цитометрии

Full Text

16,782 Views

08:51 min

March 1, 2013

DOI: 10.3791/50176-v

Ron B. Shmueli^1,2, Nupura S. Bhise^1,2, Jordan J. Green^1,2,3,4

¹Biomedical Engineering Department,Johns Hopkins University School of Medicine, ²Translational Tissue Engineering Center,Johns Hopkins University School of Medicine, ³Wilmer Eye Institute,Johns Hopkins University School of Medicine, ⁴Institute for Nanobiotechnology,Johns Hopkins University School of Medicine

Please note that some of the translations on this page are AI generated. Click here for the English version.

Overview

This article describes a protocol for evaluating gene delivery using non-viral polymeric nanoparticles. The method involves transfecting cells with gene delivery particles and assessing transfection efficiency through microscopy and high-throughput flow cytometry.

Key Study Components

Area of Science

Gene delivery
Nanoparticle technology
Biomaterials

Background

Non-viral methods for gene delivery are being explored for their safety and efficacy.
Polymeric nanoparticles can provide a biodegradable option for gene transfer.
Characterization of nanoparticles is crucial for understanding their delivery capabilities.
High-throughput techniques enhance the evaluation of transfection efficiency.

Purpose of Study

To evaluate the effectiveness of polymeric nanoparticles in gene delivery.
To characterize nanoparticle size distribution and plasmid content.
To utilize advanced techniques for assessing transfection efficiency.

Methods Used

Transfection of cells with polymeric gene delivery nanoparticles.
Microscopy for visual assessment of transfection.
High-throughput flow cytometry for quantitative analysis.
Nanoparticle tracking analysis for size and plasmid distribution.

Main Results

Successful transfection of cells using biodegradable polymeric nanoparticles.
Characterization of nanoparticle size distribution achieved.
Quantitative transfection efficacy evaluated across various biomaterials.
Demonstrated advantages of using polymeric nanoparticles for gene delivery.

Conclusions

Polymeric nanoparticles are a promising tool for gene delivery.
The methods described allow for comprehensive evaluation of nanoparticle performance.
Further research may enhance the safety and effectiveness of gene transfer techniques.

Frequently Asked Questions

What are polymeric nanoparticles?

Polymeric nanoparticles are small particles made from biodegradable polymers used for drug and gene delivery.

How is transfection efficiency measured?

Transfection efficiency is measured using microscopy and high-throughput flow cytometry to quantify the number of successfully transfected cells.

What is nanoparticle tracking analysis?

Nanoparticle tracking analysis (NTA) is a technique used to determine the size distribution and concentration of nanoparticles in a sample.

Why are biodegradable nanoparticles preferred?

Biodegradable nanoparticles are preferred because they are safer for biological systems and can reduce long-term toxicity.

What is the significance of plasmids per particle?

The number of plasmids per particle is significant as it affects the overall transfection efficiency and gene expression levels in target cells.

Протокол для наночастиц отслеживания анализа (NTA) и высокой пропускной проточной цитометрии для оценки полимерных наночастиц доставки генов описано. НТА используется для характеристики размеров наночастиц распределения частиц и плазмиды в распределении частиц. Высокая пропускная способность проточной цитометрии позволяет количественной оценки эффективности трансфекции для библиотеки биоматериалов доставки генов.

Общая цель этой процедуры заключается в проведении и оценке экспериментов по доставке генов с использованием невирусных полимерных наночастиц. Это достигается путем предварительного пересечения клеток с частицами доставки генов. Эффективность трансфекции затем оценивается с помощью микроскопии и высокопроизводительного анализа проточной цитометрии.

Затем с помощью инструмента анализа отслеживания наночастиц определяются распределение наночастиц по размерам, концентрация и количество плазмид на частицу. В конечном счете, этот метод позволяет определить размер наночастиц и повысить эффективность трансфекции с использованием наночастиц. Основное преимущество использования биоразлагаемых полимерных наночастиц для доставки генов заключается в том, что они могут быть безопаснее и эффективнее, чем другие методы переноса генов.

View the full transcript and gain access to thousands of scientific videos