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AgilePulse In Vivo-疫苗研究者的理想选择

日期:2019-08-19 06:16
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摘要: 作为疫苗领域的研究热点,DNA疫苗能同时诱导体液免役和特异性的Thl型及CTL型免役应答,与传统疫苗相比有明显优势。应用DNA疫苗免役后,抗原编码的DNA直接在宿主细胞内合成表达,其诱导的免役应答与病原体自然感染产生的免役应答极为相似,故具有安全、稳定、生产方便和在体内介导抗原长期表达等优点。 DNA疫苗通过多种途径进入体内,组织细胞(如肌细胞、皮肤角朊细胞)直接摄取质粒DNA,被摄取的质粒DNA分子在特定启动子作用下,在细胞核内转录为mRNA,mRNA进而与游离核糖体相结合,再被转移至细胞质内翻译成抗原蛋白分子,表达...

作为疫苗领域的研究热点,DNA疫苗能同时诱导体液免役和特异性的Thl型及CTL型免役应答,与传统疫苗相比有明显优势。应用DNA疫苗免役后,抗原编码的DNA直接在宿主细胞内合成表达,其诱导的免役应答与病原体自然感染产生的免役应答极为相似,故具有安全、稳定、生产方便和在体内介导抗原长期表达等优点。

DNA疫苗通过多种途径进入体内,组织细胞(如肌细胞、皮肤角朊细胞)直接摄取质粒DNA,被摄取的质粒DNA分子在特定启动子作用下,在细胞核内转录为mRNA,mRNA进而与游离核糖体相结合,再被转移至细胞质内翻译成抗原蛋白分子,表达出的抗原蛋白分子被分泌到细胞外、结合到细胞膜上或局限于细胞浆内,这些抗原蛋白经过内吞、溶酶体降解、与MHC分子结合后呈递给初始型T细胞。然后该途径诱导产生Th2淋吧细胞主导的免役应答与获得性体液免役,机体获得有效的保护性抗体以抵抗病原菌的侵害。


如何将DNA疫苗高效运送至宿主细胞内让其发挥作用是影响DNA疫苗免役效果的重要因素之一。传统的直接肌肉注射裸DNA的方式虽然简单安全,但其使DNA导入细胞中的效率较低,仅有很少量的质粒DNA能被肌纤维所摄取,其余大多数质粒DNA在细胞外被降解,这直接导致外源基因表达水平降低。显然,如果能更高效地将DNA疫苗递送入机体细胞,将会使DNA疫苗免役效果大大提高。体内电穿孔技术是一种比较理想的基因递送新技术,其原理是通过瞬时电击靶组织诱导生物膜(包括细胞外膜,核膜,细胞器膜等)的瞬时穿透,增加了细胞对外源DNA的摄取。研究已证实体内电穿孔可以在不同的靶组织中(包括肌肉、皮肤、肝、肺、肿瘤等组织以及不同种类的动物中(包括小鼠、兔子、猪、羊、牛及猴子等动物)提高DNA进入细胞的效率及外源基因的表达水平。而且电穿孔导致的轻微组织损伤还可以提供一种“危险信号”,诱导产生炎性细胞因子和淋吧细胞浸润,从而起到“佐剂”效应,增强免役应答。


BTX的Agile Pulse In Vivo系统是疫苗和免役接种研究者的理想选择。系统根据皮下接种(ID)和肌肉接种(IM)的应用特点分别配置了特别设计的针形矩阵电极,并且对电转染仪的程序进行了特别优化,获得更高的转染效率。电穿孔技术配合质粒注射技术使用,在基因表达及持续性和产生免役原性上显示出高达100倍的增长。Pulse Agile技术,首先利用短时间高强度的脉冲使细胞膜产生通透性,再利用低强度脉冲促进DNA导入细胞,配合多针矩阵电极的使用,大大促进了抗原在细胞内的表达。


Karolinska学院Anderson的教授发现通过AgilePulse InVivo电穿孔系统能显著提高小鼠的免役应答能力。在该研究中,他将带有荧光素酶报告基因的疫苗质粒注射到小鼠皮下,并在小鼠皮下进行电穿孔,然后在不同的时间成像。他发现在DNA注射和电穿孔后30分钟,蛋白质就开始表达了


有进行电穿孔(红色)的所有结果都有一致的高水平的表达,而注射后没有电穿孔(蓝色)的表达水平较低,不太一致。直接注射和进行电穿孔的表达相差近100倍。


 现阶段,AgilePulseInVivo系统由于它的易用性、重复性、高效率和电极选配的多样性,成为疫苗和免役接种研究者的理想选择。

结果可靠

AgilePulse平行针形矩阵电极在电击区域内产生均匀的电场,使组织得到有效的转染,通过内置软件监测电极阻抗,以确保电极插入位置和实验的可靠性。

简单快速

简单且有效的皮下和肌肉电极设计可使DNA导入时间缩小到小于1秒,电极提供均匀的电场来覆盖靶向的组织区域。4针或6针针形矩阵电极长度选择从2毫米到16毫米,容易穿透皮肤或肌肉层到达靶细胞,用于高效基因导入。

砖利的Pulse Agile技术

Pulse Agile分段脉冲导入技术,首先通过一系列短而高强度脉冲增加细胞膜通透性,再利用低强度脉冲促进质粒导入细胞,这样在提高效率同时也保证了细胞存活率。与普通的电穿孔相比,这项技术可以明显增强抗原特异性CD8+T细胞的免役反应。



参考文献

[1]Glasspool-Maloue JSomlarl SDrabick JJet a1Efficient nonviral cutaneous ttansfection.Mol Ther. 2002;2:140-146

[2]Chattergoon MA,Kim JJYang JSet a1Targeted antigen delivery to antigen-presentingcells including dendritic cells by                           engineered Fas-ted apoptosisNat Biotechnol.200018974-979

[3]Molecular Therapy, 2009 Sep; 17(9):1637-42

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