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Development of fluorinated polyplex nanoemulsions for improved small interfering RNA delivery and cancer therapy

Nano Research 2018年第7期11卷 3746-3761页

作者： Gang Chen Kaikai Wang Pengkai Wu Yixin Wang Zhanwei Zhou Lifang Yin Minjie Sun David Oupicky State Key Laboratory of Natural Medicines Departmen t of Pharmaceutics China Pharmaceutical University Nanjing 210009 China Center for Drug Delivery and Nanomedicine Department of Pharmaceutical Sciences University of Nebraska Medical Center Omaha NE 68198 USA

We report the development of a small interfering RNA （siRNA） delivery vector based on cationic perfluorocarbon nanoemulsions. We have prepared perfluorodecalin （PFD） emulsions with a positive surface charge provided by a fluorinated poly（ethylenimine）（F-PEI）. The fluorinated emulsion （F-PEI@PFD） reduced cytotoxicity of F-PEI and demonstrated effective binding with siRNAs to form nanosized emulsion polyplexes. The prepared emulsion polyplexes enhanced cellular uptake and improved endosomal escape of the siRNA. In addition to increased reporter gene silencing in multiple cancer cell lines, when compared with control F-PEI and PEI polyplexes, the siR_NA emulsion polyplexes showed an excellent resistance to serum deactivation and maintained high activity, even in high-serum conditions. The F-PEI@PFD emulsion polyplexes carrying an siRNA to silence the expression of Bcl2 gene induced apoptosis and inhibited tumor growth in a melanoma mouse model in vivo and showed potential for in vivo ultrasound imaging. This study demonstrates the potential of F-PEI@PFD emulsions as a multifunctional theranostic nanoplatform for safe siRNA delivery, with integrated ultrasound imaging functionality.

关键词： polyplexes fluorous interactions small interfering RNA(siRNA) delivery tumor deliver perfluorocarbon emulsion

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