磁驱动的高速滚动纳米簇技术，用于提升CRISPR/Cas9基因组编辑效率

《ACS Applied Materials & Interfaces》：Magnetically Driven High-Speed Rolling Nanoclusters for Enhanced CRISPR/Cas9 Genome Editing

　　CRISPR/Cas9基因编辑技术因细胞内递送困难受限，本研究通过调控离子强度使Fe3O4纳米簇兼具精准尺寸和磁响应特性，构建磁纳米机器人实现细胞内高效递送，降低粘度50%，提升溶酶体逃逸效率3倍，并成功编辑PD1/PLK1基因，突破Jurkat T细胞转染难题。

　　

尽管CRISPR/Cas9基因编辑技术在精准治疗方面具有巨大潜力，但将其有效递送到细胞内部仍然是一个主要挑战。高细胞质粘度和溶酶体捕获会显著影响基因在细胞质中的运输效率。在本研究中，我们发现通过调节离子强度可以精确控制Fe₃O₄纳米簇的大小和磁响应性，从而使其能够在外加磁场的作用下快速移动。利用这一特性，我们通过静电组装Fe₃O₄纳米簇与CRISPR-Cas9质粒，制备出了尺寸约为200纳米的磁性纳米粒子簇纳米机器人（MagCbots）。在磁场驱动下，MagCbots能够在高粘度的细胞环境中快速旋转，达到约0.41微米/秒的线速度。与非驱动版本相比，MagCbots将细胞内粘度降低了约50%，并将溶酶体逃逸效率提高了3倍。其多孔结构不仅具有较高的载荷能力，还能保护质粒DNA免受酶的降解。值得注意的是，MagCbots能够在包括难以转染的Jurkat T细胞在内的多种细胞系中对PD1和PLK1基因进行高效编辑。这种磁驱动的纳米机器人平台为活性细胞内递送提供了有前景的解决方案，并在推动基因治疗及相关生物医学应用方面具有重大潜力。