Tetrahedral DNA Framework‐Based Spherical Nucleic Acids for Efficient siRNA Delivery

核酸 DNA 化学 四面体 生物物理学 计算生物学 纳米技术 组合化学 生物化学 材料科学 生物 结晶学
作者
Jie Li,Xiuhai Mao,Tiantian Zhao,Weina Fang,Yangyang Jin,Mengmeng Liu,Chunhai Fan,Yang Tian
出处
期刊:Angewandte Chemie [Wiley]
标识
DOI:10.1002/ange.202416988
摘要

Spherical nucleic acids (SNAs) hold substantial therapeutic potential for the delivery of small interfering RNAs (siRNAs). Nevertheless, their potential remains largely untapped due to the challenges of cytosolic delivery. Inspired by the dynamic, spiky architecture of coronavirus, an interface engineering approach based on a tetrahedral DNA framework (tDF) is demonstrated for the development of coronavirus‐mimicking SNAs. By exploiting their robustness and precise construction, tDFs are evenly arranged on the surface of core nanoparticles (NPs) with flexible conformations, generating a dynamic, spiky architecture. This spiky architecture in tetrahedral DNA framework‐based SNAs (tDF‐SNAs) substantially improve siRNAs duplex efficiency from 20% to 95%. Meanwhile, tDF‐SNAs changed the endocytosis pathway to clathrin‐independent cellular engulfment pathway and enhanced the cellular uptake efficiency. Due to these advances, the delivery efficiency of siRNA molecules by tDF‐SNAs is 1‐2 orders of magnitude higher than that of SNAs, resulting in a 2‐fold increase in gene silencing efficacy. These results show promise in the development of bioinspired siRNAs delivery systems for intracellular applications.
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