DNA-funktionalisierte Calciumphosphat-Nanopartikel als Beschichtung einer Cochlea Implantat- Elektrode

Einleitung:

Bisher existieren keine Arbeiten zu einer durch Nanopartikel vermittelten genetisch aktiven Beschichtung einer Cochlea-Implantat-Elektrode. Eine derartige Beschichtung der Elektroden, die beispielsweise mit einer Neurotrophin-kodierender DNA versehen werden könnte, würde eine über die Zeit stabile und kontrollierte Freisetzung von wachstumsfördernden Faktoren für die Spiralganglienzellen bewirken. Da Calciumphosphat-Nanopartikel ein DNA-Trägersystem darstellen und ein System für die nicht-virale Transfektion auch von Oberflächen bilden, können sie potentiell als eine biologisch aktive Beschichtung einer Cochlea-Implantat-Elektrode eingesetzt werden.

Methoden:

Es wurden die physikalischen, chemischen und biologischen Eigenschaften wie Transfektionseffizienz und Zytotoxizität der Calciumphosphat-Nanopartikel untersucht. Ziel war die Evaluation der funktionalisierten Nanopartikel in einer Spiralganglienzellkultur. Diese wurden aus neonatalen Rattencochleae entnommen, für eine dissoziierte Zellkultur sowie eine organotypische Explantatkultur vorbereitet und anschließend mit unterschiedlich funktionalisierten Calciumphosphat-Nanopartikeln kokultiviert.

Ergebnisse:

Es zeigte sich eine Aufnahme der Nanopartikel vor allem in die nicht neuronalen Zellen und weniger in die Spiralganglienzellen selbst. Zytotoxische Effekte durch die Nanopartikel konnte für die Kulturdauer von bis zu einer Woche nicht beobachtet werden.

Schlussfolgerung:

Calciumphosphat-Nanopartikel könnten ein interessantes nicht-virales Vektorsystem für die Transfektion von genetischem Material in das Innenohr darstellen. Insbesondere durch die Beschichtung einer Cochlea-Implantat-Elektrode könnte hierdurch eine langfristige Ausschüttung neurotropher Faktoren im Innenohr generiert werden.

Publikationsverlauf

Publikationsdatum:
18. April 2018 (online)