Effect of Fluorination Modification on Transfection Efficiency of Non-Viral Gene Carrier Systems Based on Chitosan

The aimof this study was to examine the transfection efficiency of the fluorinationmodification without the addition of any cationic charge on the chitosan (Chi)molecule. The fluorination reaction on Chi (ChiF) was carried out with using1H,1H,2H,2H-Perfluorooctyltriethoxysilane(SiF). The characterization of ChiF was realized by Fourier transform infrared(FTIR) analysis and its molecular weight (Mw) and polydispersity index (PDIMw)were determined using GPC-SEC system. The physical properties of nanoparticles(nChiF) obtained by ionic gelation method were determined. The gelelectrophoresis analysis was applied to the nanoparticles for determine thegene complexing capacity. The cytotoxicity of ChiF onto Human Embryonic Kidney (HEK293)cells was determined via MTT colorimetric assay. The cell confluency (aftertransfection) and transfection efficiency of nChiF on HEK293 cells wereevaluated. The results showed that the nChiF2:pEGFN1 complex (ratio of 35:1)with a particle size of 98.1±2.2 nm and zeta potential of 34.7 ± 6.5 mV, ismore superior agent for transfection efficiency in HEK293 cells due to its hightransfection effect and higher cell confluency. As a result, it has been showedthat the fluorination reaction onto Chi without any cationic chargemodification enhance the transfection efficiency for HEK293 cell lines.
Buçalışmanın amacı, kitosan (Chi) molekülü üzerine herhangi bir katyonik yükeklenmeden florinasyon modifikasyonunun transfeksiyon etkinliğini incelemektir.Chi üzerindeki florlama reaksiyonu (ChiF), 1H, 1H, 2H,2H-Perflorooktiltrietoksisilan (SiF) kullanılarak gerçekleştirildi. ChiF'inkarakterizasyonu, Fourier Transform Infrared Spektroskopisi (FTIR) analizi ilegerçekleştirilmiş ve molekül ağırlığı (Mw) ve polidispersite indeksi (PDIMw),GPC-SEC sistemi kullanılarak belirlenmiştir. İyonik jelleşme yöntemiyle eldeedilen nanopartiküllerin (nChiF) fiziksel özellikleri belirlenmiştir. Genkompleksleme kapasitesini belirlemek için nanoparçacıklara jel elektroforezanalizi uygulandı. ChiF'nin İnsan Embriyonik Böbrek (HEK293) hücreleriüzerindeki sitotoksisitesi, MTT kolorimetrik deneyi ile belirlendi. HEK293hücreleri üzerine nChiF'nin transfeksiyon etkinliği ve hücre yayılımı(transfeksiyon sonrası) sonuçları değerlendirildi. Sonuçlar, 98.1 ± 2.2 nmpartikül büyüklüğüne ve 34.7 ± 6.5 mV zeta potansiyeline sahip nChiF2: pEGFN1kompleksinin (35: 1 oranı), yüksek transfeksiyon etkisi ve daha yüksek hücreyayılımı gösterdiğinden dolayı HEK293 hücrelerinde transfeksiyon etkinliği içindaha üstün bir ajan olduğunu göstermiştir. Sonuç olarak, Chi üzerine herhangibir katyonik yük modifikasyonu olmadan florinasyon reaksiyonunun, HEK293 hücrehatları için transfeksiyon verimliliğini arttırdığı görülmektedir.