多孔硅微粒进行交付的siRNA治疗的

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Bioengineering

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Summary

递送仍然是治疗性的实施的小干扰RNA(siRNA)的主要挑战。该协议涉及使用多官能的和生物相容siRNA递送平台,其中包括精氨酸和聚乙烯亚胺接枝的多孔硅微粒。

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Shen, J., Wu, X., Lee, Y., Wolfram, J., Yang, Z., Mao, Z. W., Ferrari, M., Shen, H. Porous Silicon Microparticles for Delivery of siRNA Therapeutics. J. Vis. Exp. (95), e52075, doi:10.3791/52075 (2015).

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Abstract

Introduction

小干扰RNA(siRNA)是双链RNA分子,其可以抑制基因的表达。在最近几年,siRNA的已经开发的新一代,显示在临床应用中1-5治疗潜力以供将来使用biodrugs的。然而,成功实施的siRNA治疗仍然是一个相当大的挑战,由于降解核酸酶,细胞内差摄取,转染效率低,并从核内体/溶酶体5低效的释放。许多这些障碍可以通过递送平台的发展,它可以安全,高效地递送的siRNA到患病组织被克服。相比于病毒载体,非病毒平台提供若干优点,如安全,成本低,易于剪裁。特别是,阳 ​​离子纳米粒子,如聚合物和脂质,已证明对于siRNA递送3是有用的。

此前,我们已经开发出一种盘状博士微克递送系统,被称为多级向量(MSV)。这种平台是基于顺序阶段,其中一个车辆从另一个释放。第一阶段是车辆从可生物降解的多孔硅(PSI)制成的微粒,而第二阶段的车辆是纳米颗粒装载有药物或造影剂6,7。的纳米颗粒,其被嵌入在PSI材料,正 ​​在逐渐释放在Si降低8。用Si粒子的一个好处是,在形态和表面特性可以很容易地进行调整,以达到最佳的生物分布和药物释放。最近,成功使用MSV平台用于siRNA的脂质体对肿瘤组织的递送的结果显示在一个卵巢癌和乳腺癌的小鼠模型9,10。

在这项工作中,我们已经制备用于siRNA基于所述MSV平台的原理的通用输送系统。此递送系统的效力先前已被证明我们荷兰国际集团的不同siRNA分子11。该系统是一种聚阳离子官能多孔硅(PCPS)载体,包含的pSi接枝聚乙烯亚胺(PEI)和精氨酸(Arg)的。 PEI可在形成具有siRNA的静电相互作用帮助,而精氨酸和PSI可以起到降低PEI的毒性,如先前demonstarted 11。另外,PEI的存在可以帮助细胞内摄取和内体逃逸,而微粒的pSi使siRNA的保护和持续释放。 PSI的颗粒在生理条件下逐渐降低,由此导致的Arg-PEI / siRNA的纳米颗粒( 图1),其具有不同的形态,并具有较窄的粒径分布11的形成。对于有关PCPS / siRNA的系统的稳定性的细节,请参考研究由Shen 等人 11。此PCPS平台不同于常规MSV,由于第二阶段的纳米粒子最初不prese核苷酸在载体中,但形成在时间作为第一级托架降解11,12。所述PCPS系统的siRNA的装载效率,细胞毒性和基因沉默效率已在体外进行了评价。使用的siRNA针对共济失调毛细血管扩张症突变(ATM)的原癌基因,其参与DNA修复10转染效率进行了测量。先前,ATM的抑制已经显示降低肿瘤生长的乳腺癌模型10。

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Protocol

1. PCPS粒子的制备

  1. 氧化在过氧化氢的30%溶液的非官能化的多孔硅的颗粒在95℃下2小时。在2%的异丙醇(3-氨基丙基)三乙氧基硅烷溶液2天,在65℃缓慢搅拌下胺化的氧化颗粒。
  2. 离心30分钟,将溶液在18800×g离心并在异丙醇和乙醇三次两次洗涤颗粒,利用短暂超声处理,暂停沉淀。执行步骤1.3和1.4,当离开在乙醇溶液中的颗粒。
  3. 添加粒子悬浮液( 例如 ,10微升)的已知体积至10ml保序 ​​稀释剂和计数用颗粒计数仪的粒子,以确定在所述储液颗粒的浓度。
  4. 激活酸基L-精氨酸(0.1纳摩尔)用N的- (3-二甲氨基丙基) - N'-ethylcarbodiimide盐酸盐(EDC,0.1纳摩尔)/ N
  5. 简要地超声处理粒子原液加1十亿颗粒与L-精氨酸水溶液和离开18小时,在室温缓慢搅拌下进行反应。
  6. 激活第一天冬氨酸组的N - (叔丁氧羰基)-L-天冬氨酸(BOC-ASP-OH,1纳摩尔)用EDC(0.1纳摩尔)/ NHS(0.1纳摩尔)的20毫升乙醇中进行4小时,在4℃,温和搅拌。
  7. 溶解50毫克聚乙烯亚胺在10毫升乙醇中,并将该溶液添加到将Boc-ASP-OH的混合物。让该反应进行24小时,在RT下在温和搅拌。
  8. 激活用EDC(0.1纳摩尔)/ NHS(0.1纳摩尔)的将Boc-ASP-OH / PEI溶液的第二天冬氨酸基,在4℃下进行6小时的与温和搅拌。
  9. 以获得PCPS颗粒,来自步骤1.5中添加的粒子的溶液注入到步骤1.8将Boc-天冬氨酸-OH / PEI溶液。允许反应进行18小时,在RT下在温和ST irring。
  10. 离心30分钟,将溶液在18800×g离心并用乙醇洗涤颗粒溶液三次,用短暂的超声处理,暂停沉淀。

2. PCPS颗粒表征

  1. 测量用扫描电子显微镜(SEM)的颗粒的尺寸。
    1. 将一滴颗粒悬浮液中(10,000颗粒/μl,以乙醇)在一个干净的二氧化硅SEM样品存根和在真空下让干燥的RT。
    2. 用在透镜检测器测量的SEM图像在8千伏具有3-5毫米的工作距离。
  2. 测量使用粒子分析器系统中颗粒的zeta电位。
    1. 混合10微升微粒的悬浮液的(10,000颗粒/μl的在乙醇中)用1ml的10mM磷酸缓冲液(pH7.4)中。
    2. 将样品加载到毛细管折叠细胞,并根据制造商的说明测量ζ电位。
乐“> 3。加载的siRNA成PCPS颗粒

  1. 干燥PCPS颗粒(从PCPS颗粒制备步骤1.9)在真空下O / N。
  2. 添加的siRNA(4微克)在无核酸酶水(20微升)到干燥PCPS颗粒和超声简要。使用下面的粒子的siRNA比:2×10 5颗粒/ 0.2微克的siRNA,4×10 5个粒子/ 0.2微克的siRNA,6×10 5个粒子/ 0.2微克的siRNA,8×10 5颗粒/ 0.2微克的siRNA,10× 10 5个粒子/ 0.2微克siRNA和12×10 5个粒子/ 0.2微克的siRNA。
  3. 孵育3小时,在4℃在振荡器上(1000转),以允许的siRNA,与粒子结合。

4.优化的siRNA / PCPS粒率

  1. DNA样染料添加到20微升的PCPS /对照siRNA的颗粒具有不同的粒子的siRNA比(见装载的siRNA成PCPS颗粒)。
  2. 加载SAM普莱斯到含有DNA的凝胶染料2%琼脂糖凝胶。
  3. 在运行缓冲液中进行电泳以120伏的恒定电压进行20分钟。
  4. 分析与图像采集和分析软件的凝胶。

从PCPS颗粒5.释放的siRNA

  1. 混合20微升PCPS /对照siRNA的颗粒具有不同的粒子的siRNA比(参见步骤3)在十二烷基硫酸钠(SDS,2%),静置1小时,在室温。
  2. DNA样染料添加到样品。
  3. 负载样品到含有DNA的凝胶染料2%琼脂糖凝胶。
  4. 在用DNA电泳设备和电源运行缓冲液进行电泳,在120伏的恒定电压进行20分钟。
  5. 分析与图像采集和分析软件的凝胶。

PCPS颗粒6共聚焦显微镜

  1. 添加5微升PCPS /荧光对照siRNA的颗粒(10×10 5颗粒/ 0。2微克的siRNA / 20微升)到玻璃盖玻片。
  2. 激光共聚焦显微镜可视化颗粒层。

精氨酸-PEI /对照siRNA纳米粒子7.表征

  1. 以降低硅材料并形成精氨酸- PEI /对照siRNA的纳米颗粒,PCPS / siRNA的颗粒(10×10 6 PCPS颗粒/ 2微克的siRNA)加入100微升磷酸盐缓冲盐水和摇晃(1000转),在37℃下2天。
  2. 离心样品30分钟,在18800×g离心,并收集上清液。
  3. 测量所形成的精氨酸 - PEI / siRNA的纳米颗粒与动态光散射(DLS)的大小。
    1. 混合10微升上清液用1ml 10mM磷酸缓冲液(pH7.4)中,并放入一个塑料杯中。
    2. 测量使用根据制造商的说明颗粒分析器系统的颗粒的尺寸。
  4. 确定所形成的精氨酸/ PEI-siRNA的大小和形态纳米粒子的原子力显微镜。
    1. 取10微升上清和地点的在硅晶片上。
    2. 可视化用原子力显微镜(AFM)的颗粒。

8.细胞培养

  1. 培养的MDA-MB-231人乳腺癌细胞中的细胞培养基补充有10%胎牛血清和1%青霉素-链霉素,5%的CO 2,95%湿度和37℃。

活细胞与PCPS颗粒9.共焦显微镜

  1. 板的细胞在2孔培养滑动在3×10 5个细胞的接种密度/孔24小时。
  2. 添加装载有荧光对照siRNA(10×10 5颗粒/ 0.2微克粒子的siRNA比,为50nM的siRNA),以细胞PCPS颗粒。
  3. 拍摄动画的细胞与一个共焦显微镜12小时(有一腔室,5%CO 2,95%湿度和37℃的供给)以下的颗粒博览会肯定。

固定细胞与PCPS颗粒10共聚焦显微镜

  1. 板的细胞在2孔培养滑动在3×10 5个细胞的接种密度/孔24小时。
  2. 装有荧光对照siRNA(10×10 5颗粒/ 0.2微克粒子的siRNA比,为50nM的siRNA)PCPS粒子添加到细胞中,并孵育1天,7天和10天。
  3. 用磷酸盐缓冲盐水洗涤细胞两次,然后修复它们与10分钟的4%多聚甲醛溶液中。
  4. 用磷酸盐缓冲盐水洗涤细胞。
  5. 透化的细胞用0.1%辛基酚乙氧基化物10分钟,然后冲洗3次,用磷酸盐缓冲盐水。
  6. 阻断细胞与来自牛血清(10毫克/毫升)白蛋白在磷酸盐缓冲的盐水在室温10分钟,温和搅拌。
  7. 为了形象化丝状肌动蛋白,培养细胞与荧光标记的鬼笔(1微升/ 40微升封闭溶液)中20分钟,在RT下在温和搅拌下,然后洗在磷酸盐缓冲盐水。
  8. 从框架中取出载玻片,并添加抗淬灭剂用4',6-二脒基-2-苯基吲哚(DAPI)进行可视化的核。
  9. 加一个玻璃盖在上面,并采取细胞共聚焦显微镜的图像。

细胞PCPS /荧光控制颗粒的siRNA 11.流式细胞仪

  1. 板的细胞在6孔板中以3×10 5个细胞的接种密度/孔24小时。
  2. 添加装载有荧光对照siRNA(10×10 5颗粒/ 0.2微克粒子的siRNA比,为50nM的siRNA)向细胞PCPS颗粒孵育24小时。
  3. 用磷酸盐缓冲盐水洗涤细胞并用细胞刮刀刮下它们。
  4. 储存的细胞在磷酸盐缓冲盐水与分析前2%胎牛血清。使用未处理的细胞作为阴性对照。
  5. 执行流程CYtometry。

细胞与PCPS粒子和PCPS /控制粒子的siRNA 12.细胞活性

  1. 板的细胞在96孔板中以3×10 3个细胞的细胞密度/孔24小时。
  2. 治疗细胞PCPS颗粒(1.5×10 5 /孔和6×10 5 /孔)或PCPS /对照siRNA的颗粒(10×10 5颗粒/ 0.2微克粒子的siRNA比,为10nM和100nM的siRNA的)48小时和72小时。使用未处理的细胞和细胞用磷酸盐缓冲盐水(体积相同的添加的颗粒)作为对照处理。测定一式三份各样品。
  3. 根据制造商的说明进行细胞增殖测定。
  4. 表示的数据作为平均值±标准偏差。

细胞PCPS / ATM突变的siRNA颗粒13印迹

  1. 板的细胞在6孔板中于细胞密度2×10 5个细胞/瓦特ELL 24小时。
  2. 孵育细胞PCPS /对照siRNA(50纳米)的颗粒或PCPS / ATM的siRNA(50纳米)的颗粒72小时。使用未处理的细胞作为对照。
  3. 裂解用蛋白质提取试剂补充有蛋白酶抑制剂混合物的细胞。
  4. 离心细胞裂解物10分钟,在14000×g离心并回收上清液。
  5. 用蛋白质定量测定法确定根据制造商的说明中的蛋白质浓度。
  6. 加样缓冲液(含5微升2-巯基乙醇/ ml的缓冲液)的样品和在99℃下加热它们6分钟。
  7. 加载的蛋白质样品(20微克/微升)在12%SDS-聚丙烯酰胺凝胶中运行缓冲液,并使用电泳设备和一电源进行聚丙烯酰胺凝胶电泳(1小时,120伏)。
  8. 使用电泳设备传送凝胶在转移缓冲液(用20%甲醇)到硝酸纤维素膜(1小时,100伏),并的电源。
  9. 方框用5%干奶的膜1小时。
  10. 孵育在阻断溶液(来自步骤13.9)在ATM第一抗体(来自兔)的膜在1:1000稀释度O / N。
  11. 用含有0.1%的聚乙二醇山梨糖醇单月桂酸酯的磷酸盐缓冲盐水洗膜,然后与第二抗体(抗 - 兔)的封闭溶液(来自步骤13.9)孵​​育它以1:2500稀释度1小时。
  12. 用含有0.1%的聚乙二醇山梨糖醇单月桂酸酯的磷酸盐缓冲盐水洗膜并检测蛋白条带用Western印迹检测试剂使用图像采集和分析软件。
  13. 用于装载控制,洗膜,重复步骤13.9-13.12使用β肌动蛋白一抗(来自小鼠,1:10,000稀释)和二次抗体(抗小鼠1:4000稀释)。

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Representative Results

这个协议描述了使用非病毒递送系统的安全及有效的siRNA转染。 SEM结果显示,该PCPS颗粒是圆柱形的,并有一个直径为2.6微米( 图2A)。颗粒被带正电荷的具有大约8.21的ζ电位( 图2B),从而使静电带负电荷的核苷酸结合。所述PCPS颗粒的不同层的共焦图像证实荧光对照siRNA在多孔硅粒子( 图2C)内加载。从PSI颗粒精氨酸-PEI / siRNA的纳米颗粒的形成和释放被证实与DLS和AFM。颗粒的尺寸分布从70-120纳米范围,具有94纳米( 图2D)的平均尺寸。 AFM图像示出,该纳米颗粒具有球形形状( 图2E)。

在慧慧Ò颗粒的siRNA通过琼脂糖凝胶电泳优化,以确保高结合亲和力( 图3A)。宽范围的粒子的向siRNA的比率,使用(2×10 5,4×10 5,6×10 5,8×10 5,10×10 5和12×10 5个/0.2微克RNA干扰)。该结果表明,siRNA能紧密结合于颗粒当粒子量高于8×10 5。10×10 5 PCPS / 0.2微克的siRNA被选择用于进一步实验的比率。此外,siRNA的成功从载体释放时用SDS处理, 如图3B所示

接着,PCPS /荧光对照siRNA的颗粒的地窖内化在MDA-MB-231细胞进行评价。的治疗显示24小时,使颗粒被有效地内在化到细胞中( 图4之后拍摄共焦图象图5表明,电池的89%的温育24小时后内化PCPS / siRNA的颗粒。此外,录得12小时( 视频1)内部化的过程。这些结果表明,PCPS粒子能有效siRNA递送入细胞。 siRNA的有长期积累在细胞内也通过共聚焦显微镜评价。在第7天及10天的siRNA仍然可检测的细胞( 图6)的内部。

其中最重要的因素时要考虑的一个显影siRNA递送系统是载体13的安全性。 PEI是众所周知的形成多聚物与siRNA的,有助于细胞摄取和触发释放的内吞体/溶酶体。然而,PEI可以具有毒害作用,由于带正电荷的伯氨基的在骨架14,15的存在。例如,PEI结合到细胞表面上的多糖包可导致FO细则第十五大集群16。为了消除这种电荷诱导的毒性,PEI共价缀合至精氨酸通过桥接连接物,以减少伯氨基团的数目。细胞活力保持在95%以上48小时和72小时之后,当粒子和siRNA被用于以高达6×10 5个/孔和100nM的,分别为( 图7A)的浓度。接着,的siRNA针对癌基因的ATM转染效率在MDA-MB-231细胞进行评价。免疫印迹结果表明,ATM的蛋白水平与PCPS / ATM的siRNA( 图7B)治疗后减少。结果表明该PCPS平台是siRNA的一种安全,高效的传输系统

图1
图聚阳离子官能化的多孔硅(PCPS)颗粒1示意图。 强>精氨酸(Arg)-polyethylenimine酰亚胺(PEI)/小干扰RNA(siRNA)的纳米粒子上形成以下的硅的降解(Si)的。

图2
PCPS颗粒图2表征。PCPS粒子(A) 扫描电子显微镜(SEM)图像。 (B)PCPS颗粒的Zeta电位。 (C)的所述PCPS /荧光对照siRNA的颗粒的不同层的共焦图像。 (D)的尺寸从多孔硅微粒释放的精氨酸精氨酸- PEI /对照siRNA的纳米颗粒的分布。精氨酸-PEI /对照siRNA纳米粒子(E)原子力显微镜(AFM)的图像。 请点击此处查看该图的放大版本。

ve_content“FO:保持together.within页=”总是“> 图3
图3.琼脂糖凝胶为PCPS / siRNA的交付系统的优化。(A)绑定PCPS颗粒之间的亲和力和对照siRNA。乐队表示未绑定的siRNA。 (B)中的siRNA释放孵育后,用2%SDS中1小时。乐队代表总的siRNA(非绑定和绑定)。示例1:siRNA的;示例2:2×10 5 PCPS颗粒/ 0.2微克的siRNA;样品3:4×10 5 PCPS颗粒/ 0.2微克的siRNA;示例4:6×10 5 PCPS颗粒/ 0.2微克的siRNA;样品5:8×10 5 PCPS颗粒/ 0.2微克的siRNA;样品6:10×10 5 PCPS颗粒/ 0.2微克的siRNA;示例7:12×10 5 PCPS颗粒/ 0.2微克的siRNA。

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图PCPS /荧光的siRNA颗粒(红色)在MDA-MB-231细胞(24小时培养)4.共焦显微镜的图像。细胞核和丝状肌动蛋白是可视化用4',6-二脒基-2-苯基吲哚(DAPI,蓝色)和鬼笔环肽(绿色),分别为。三个不同的层成像(顶部,中间和基础)。 请点击此处查看该图的放大版本。

图5
图5.定量流式细胞孵育PCPS /控制荧光灯的siRNA颗粒后荧光的MDA-MB-231细胞的分析。未处理的细胞用作阴性对照。细胞的89%已内化的颗粒。

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图荧光对照siRNA(红色)的MDA-MB-231细胞内6.共聚焦图像。细胞与PCPS /荧光对照siRNA的颗粒为1天,7天和10天。然后将细胞可视化用共焦显微镜。细胞核和丝状肌动蛋白可视化与4',6-二脒基-2-苯基(DAPI,蓝色)和鬼笔(绿色),分别请点击此处查看该图的放大版本。

图7
图7.细胞活力和体外基因沉默。(A)细胞培养与PCPS颗粒和PCPS /对照siRNA颗粒(SCR)的细胞活力检测。在旅途中进行实验licate和结果表示为平均值±标准偏差。孵育用PBS未处理的细胞(空白)和细胞作为对照。 (B)的PCPS /共济失调毛细血管扩张症突变(ATM)的siRNA颗粒印迹。细胞暴露于PCPS /对照siRNA(SCR)和粒子PCPS / ATM的siRNA颗粒。未处理的细胞(模拟)用作对照。 β肌动蛋白用作上样对照。

视频1 PCPS /荧光对照siRNA在活MDA-MB-231细胞的粒子。时间依赖性摄取。该视频被将细胞暴露于颗粒之后记录12小时。

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Discussion

这个协议描述为成功递送的siRNA和转染到细胞中的方法。特别是,siRNA的有交付通过使用多功能平台,由聚阳离子官能化的pSi粒子来实现的。使用的siRNA疗法具有很大的潜力, 例如 ,癌症治疗,各种癌基因可以高特异性有针对性。因此,存在一个需求,开发siRNA递送车辆,其可以减轻的siRNA治疗的挑战。总之,我们已经提出了一个协议,表明承诺的安全和高效地交付的siRNA。但是,也有应执行所描述的技术时,必须考虑到某些关键因素。例如,准备PCPS颗粒时的一个重要考虑因素是要仔细处理的siRNA,以避免降解核酸。特别是,清洁手套和无RNA酶的试管和水应该在任何时候都工作时使用siRNA的。如果siRNA转染效力是低,喷雾,去除RNA酶污染可用于喷洒手套和工作区。此外,如果转染是不成功,所述siRNA应用市售的转染试剂进行测试,以确定该问题是否由所述siRNA或颗粒。另一个重要的考虑因素成功实施PCPS / siRNA的传递系统是进行离心和洗涤步骤时要小心。即,将上清液应充分弃以去除所需整个颗粒制备步骤过量的试剂。

所述PCPS / siRNA递送系统的一个重要优点是安全性。几个siRNA转染剂具有高阳离子电荷,这有助于细胞毒性13,15。事实上,大多数商业协议指示该试剂应与细胞只有几个小时进行孵育,以避免细胞死亡。相反,CELLS可暴露于PCPS粒子数天而没有毒性的任何迹象,如从细胞存活率的结果明显。该PCPS颗粒可以结合的siRNA以高亲和力由于PEI的存在。然而PEI的电荷引起的毒性可以防止由传送平台的独特设置。特别是精氨酸共价结合PEI和PEI的硅内部封装毛孔有助于降低毒性。所述PCPS平台的另一个优点是,siRNA转染可发生在血清存在。其他现有的方法通常需要使用无血清细胞培养基,从而增加额外的步骤,以在转染过程,并与常规的细胞信号通路的潜在干扰。

所述PCPS系统的一个附加的好处是,它不要求所述siRNA分子的任何修改。虽然一些现有的方法要求复杂的缀合步骤稳定siRNA或启用Çellular内部13,PCPS系统依赖于简单混合的siRNA的装载。的结合PEI和在硅材料中的孔提供的保护环境,为的siRNA,从而降低了与核酸接触。该PCPS颗粒可以贮存较长时间作为干燥的物料或异丙醇。此外,如果PCPS / siRNA的颗粒被冻干,它们可以存储在4℃下至少三个月。冻干PCPS颗粒应在无RNA酶的水悬浮刚刚转染前,而不应被储存在溶液中。最后,PCPS平台允许持续的siRNA释放,如先前报道11,因此增加在靶向基因仍抑制的时间段。因此,细胞内化后,将硅颗粒逐渐降解,导致精氨酸 - PEI / siRNA的纳米颗粒的生成。接着,所述siRNA被缓慢释放在细胞质中,在那里它可以结合展览手指核糖核酸(mRNA),从而发挥生物活性。虽然,PCPS颗粒提供相比于用于siRNA递送的现有方法的几个优点,该技术的一个限制是,非官能化的pSi微粒需要作为起始原料。而颗粒可使用光刻与电化学蚀刻17来合成,这些技术是不容易获得的所有机构。

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Materials

Name Company Catalog Number Comments
Polyethylenimine (PEI), branched Sigma-Aldrich 408727 Average molecular weight ~25,000 Da
L-Arginine Sigma-Aldrich A5006 Reagent grade, ≥98%
Boc-Asp-OH Sigma-Aldrich 408-468 99%
Hydrogen peroxide solution Sigma-Aldrich 216763 30 wt. % in H2O
Sulfuric acid Sigma-Aldrich 339741 100.00%
Isopropyl alcohol Sigma-Aldrich W292907 ≥99.7%
Ethanol Sigma-Aldrich 459844 ≥99.5% 
N-(3-Dimethylaminopropyl)-N′-ethylcarbodiimide hydrochloride (EDC) Sigma-Aldrich 03449 ≥99%
Albumin from bovine serum Sigma-Aldrich A7030-10G Blocking agent
Ataxia-telangiectasia mutated siRNA  Sigma-Aldrich Designed in-house
Tris Acetate-EDTA buffer Sigma-Aldrich T9650 For DNA agarose gel electrophoresis
Penicillin-Streptomycin Sigma-Aldrich P4333
Fetal Bovine Serum Sigma-Aldrich F2442
TWEEN 20 Sigma-Aldrich P1379 Polyethylene glycol sorbitan monolaurate
2-Mercaptoethanol Sigma Aldrich M6250 For Western blot
Sodium dodecyl sulfate Sigma-Aldrich L3771
Sodium phosphate monobasic Sigma-Aldrich 71496 For making phosphate buffer 
Sodium phosphate dibasic Sigma-Aldrich 71640 For making phosphate buffer
Anti-Mouse IgG Sigma-Aldrich A4416 Secondary antibody (anti-mouse) for Western blot
N-Hydroxysuccinimide (NHS) Sigma-Aldrich 130672 98%
CELLSTAR 96W Microplate Tissue Culture Treated Clear w/ Lid Greiner Bio-One 655182 96-well plate
10x Tris-Glycine Liquid Li-Cor  928-40010 Transfer buffer for Western blot
Paraformaldehyde solution 4% in PBS  Santa Cruz Sc-281692 Fixation of cells
CellTiter 96 AQueous Non-Radioactive Cell Proliferation Assay (MTS) Promega G5421 Proliferation assay
Phosphate buffered saline Fisher Scientific BP399-500 10x Solution
Corning cellgro Dulbecco's Modification of Eagle's (Mod.) Fisher Scientific  MT-15-017-CM Cell culture media, 1x solution
Triton X-100 Fisher Scientific AC21568-2500 Octyl phenol ethoxylate, permeabilization agent
Cover glass Fisher Scientific 12-530C 
Methanol Fisher Scientific  A412-1 For Western blot transfer buffer
Plastic Cuvettes Fisher Scientific  14-377-010  For size measurements using Zetasizer Nano ZS
Molecular BioProducts RNase AWAY Surface Decontaminant Fisher Scientific 14-754-34 Spray for removing RNAse contamination
Agarose Fisher Scientific BP165-25 Low melting point, for running RNA samples
ProLong Gold Antifade Reagent with DAPI  Invitrogen P36935 Antifade reagent with DAPI, nucelus detection
Alexa Fluor 488 Phalloidin Invitrogen A12379 Dissolve 300 units in 1.5 ml methanol, detection of filamentous actin
SYBR Safe DNA Gel Stain Invitrogen S33102 Visualization of RNA
Negative Control siRNA Qiagen 1022076 Control siRNA
AllStars Neg. siRNA AF 555 Qiagen 1027294 Fluorescent control siRNA
Cell scraper Celltreat 229310
BioLite Multidishes and Microwell Plates Thermo Scientific 130184 6-well plate
Pierce LDS Sample Loading Buffer (4x) Thermo Scientific 84788 Sample loading buffer for Western blot
Pierce BCS Protein Assay Kit Thermo Scientific 23227 Protein quantification assay
Halt Protease Inhibitor Single-Use Cocktails (100x) Thermo Scientific 78430 Protease inhibitor cocktail, use at 1x
M-PER Mammalian Protein Extraction Reagent Thermo Scientific  78501 Protein extraction reagent
Sorvall Legend Micro 21R Thermo Scientific 75002440 Centrifuge
Beta Actin Antibody  Thermo Scientific  MA1-91399 β-actin primary antibody (from mouse) for western blot
6x TriTrack DNA Loading Dye Thermo Scientific R1161 DNA loading dye
Nuclease-Free Water  Life Technologies AM9938
Non-Fat Dry Milk Lab Scientific M0841 For Western blot
2-well BD Falcon culture slides  BD Biosciences 354102 2-well culture slides
Amersham ECL Western blot detection reagent GE Healthcare Life Sciences RPN2106 Western blot detection reagent
BA Membranes GE Healthcare Life Sciences 10402096 Nitrocellulose membrane for Wester blot
ATM (D2E2) Rabbit mAb Cell Signaling 2873S ATM primary antibody (from rabbit) for Western blot
Anti-rabbit IgG, HRP-linked Antibody Cell Signaling  7074 Secondary antibody (anti-rabbit) for Western blot 
Folded capillary cells Malvern  DTS 1061 For zeta potentail measurements using Zetasizer Nano ZS
MDA-MB-231 cell line ATCC HTB-26 Mammary Gland/Breast
12% Mini-PROTEAN TGX Gel Bio-rad 456-1043  For Western blot
Biorad PowerPac HC Bio-rad 164-5052 Power supply for electrophoresis
10x Tris/Glycine/SDS Buffer Bio-rad 161-0732 Running buffer for Western blot
Wide Mini-Sub Cell GT Cell Bio-rad 170-4405 Electrophoresis equipment for DNA agarose gel 
Mini-PROTEAN Tetra cell Bio-rad 165-8000 Electrophoresis equipment for Western blot
ChemiDoc XRS+ System with Image Lab Software Bio-rad 170-8265 Image acquisition and analysis software for gels and blots
4" (10 cm) dia., 5 x 7 mm diced Silicon Wafer Ted Pella  16007 Silicon waferfor scanning electron microscopy and atomic force microscopy
Thermomixer R Eppendorf 22670107 Shaker 
Isoton II diluent Beckman Coulter 8546719 Isoton diluent
Multisizer 4 Coulter Counter Beckman Coulter A63076 Particle counting analyzer
Non-functionalized porous silicon particles  Microelectronics Research Center, University of Texas at Austin Dicoidal shape. 2.6 μm (diameter) x 0.7 μm (height), provided in isopropyl alcohol
Zetasizer Nano ZS Malvern Particle analyzer system for size and zeta potential 
Scanning Electron Microscope FEI Particle size and shape 
Atomic Force Microscope Bruker Particle size and shape
Fluo ViewTM 1000 Confocal Microscope Olympus Visualization of fixed and live cells

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References

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