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动物用siRNA 是采用特殊化学修饰并且可以直接注射动物的in vivo siRNA,采用国际领先合成平台、专利工艺和质量控制体系,具有高效、特异、稳定、低毒的优势,动物用siRNA 可确保体内RNAi 实验更出色的完成。锐博生物的in vivo siRNA广泛应用于动物疾病模型关键基因靶标确认的研究中,如通过抑制致病基因表达治疗疾病。目前,全球范围已有上百种RNAi 药物进入临床研究,2018年第一个siRNA药物获得美国FDA批准上市,引领了核酸药的最新发展。锐博生物还提供上百种化学修饰的siRNA,帮助客户探索更多siRNA的功能应用。

siRNA体内应用考虑因素

动物体内生理环境非常复杂,动物用siRNA(又称in vivo siRNA)一般必须要提高其在体内的稳定性、半衰期、靶向性、纯度、药活性以及降低毒性等才可以用于体内实验,通常需要采用特殊的化学修饰或制备工艺以实现上述的目的

① 稳定性,siRNA 易被酶降解,难以在体内持续发挥作用。
② 安全性,siRNA 非特异作用引起“脱靶” 效应,同时外源RNA 引发免疫反应。
③ 给药方式,必须提高 siRNA 生物利用度,有效作用于病变区域。

锐博生物采用自主专利siRNA化学修饰技术,原料采用高品质进口原料,通过严格质量检测控制体系,有效增强in vivo siRNA的稳定性,具有良好siRNA血清稳定性,并保持siRNA高效活性,降低免疫原性,更大限度降低siRNA对实验动物毒性,最大限度满足给药要求,有效提高in vivo siRNA生物利用度,每批次均可质量溯源和提供完整质量文件。

产品优势

■ 稳定化学修饰,有效保护 siRNA 不受核酸酶降解
■ 精确序列设计,有效降低“脱靶效应”
■ 独特化学修饰,有效降低免疫反应
■ 高效化学修饰,提高生物利用度
■ 已经脱盐、去内毒素处理,可直接注射于实验动物
■ 合成规格可达100g级以上

应用范围

■ RNAi 治疗药物开发
■ 药物靶标体内鉴定和确认
■ 基因功能体内研究
■ 富含核酸酶环境下的 RNAi 实验

常用化学修饰方式

 

 图1  siRNA常用化学修饰位点和常用的化学修饰方式

 

 常用siRNA化学修饰方式

修饰方式

修饰类型

主要功能

2’-OMe

FC(氟代)

FU(氟代)

核糖修饰

增强抗核酸酶活性的能力,提高siRNA稳定性

PS(硫代磷酸)

磷酸骨架修饰

增强抗核酸酶活性的能力,提高siRNA稳定性

5’-Cy3

3’-Cy3

5’-Cy5

3’-Cy5

荧光染料标记

优化各种细胞的转染条件,跟踪细胞或动物体内siRNA的吸收及分配

5’-Chol(胆固醇)

3’-Chol(胆固醇)

末端连接

促进细胞对siRNA的吸收,延长siRNA在血清中的半衰期

5’-Phosphate

5’-Biotin-linker

3’-Biotin-linker

5’-Thiol-linker

3’-NH2 -linker

末端连接

用于RNAi机理和生物学等研究

5’-维生素E-linker

5’-叶酸-linker

5’-胆酸-linker

5’-PEG-linker

末端连接

提高机体对siRNA靶向性吸收,延长siRNA在血清中的半衰期等

给药方式与给药剂量参考

给药方法大致分为系统给药(如静脉给药、腹腔给药等)和局部给药(如皮下注射,玻璃体给药,鞘内给药等)。首先需要根据动物模型和实验方案,确定给药量和给药次数,然后计算出实验所需的总用量。需要根据不同的器官来选择给药方法,而给药量因不同给药方法和实验目的而异。如肝脏、肾脏、肌肉等常用静脉注射(系统给药);而皮下肿瘤则常用到瘤内注射(局部给药)。对于in vivo siRNA,推荐系统给药每次注射5~20nmol/20g体重,局部给药则需每次注射1~5nmol/20g体重,给药频率往往是一周2~3次,可以根据实验研究目的灵活调整给药方案。

 

in vivo siRNA给药方式示意图

(如:口服、静脉注射、皮下注射、眼内注射、脑室内注射、肌肉注射、椎管内注射、皮内注射、淋巴腔注射、鼻腔注射、舌下注射、腹腔注射等)

口服给药:安全方便,经胃肠道吸收,这类化合物利用率最低;

腹腔给药:不存在胃肠道首过代谢,但依然存在肝脏首过代谢,生物利用率较高;

静脉给药:不存在吸收屏障和首过代谢屏障,生物利用度最高;

皮下注射和肌肉注射:经皮下和肌肉毛细管吸收,吸收没有静脉注射完全,但可避开胃肠道和肝脏首过代谢;

皮内注射:把siRNA药液注射入表皮和真皮之间,皮内注射吸收较慢;

脑内注射:精确注射药物进入大脑脑室或大脑特定组织,如海马体、黑质等,跳过药物吸收和血脑屏障,给药体积很小。

从生物利用度的角度,静脉给药最高,依次是静脉给药>腹腔>肌肉>皮下>口服

动物实验文献案例结果

 in vivo siRNA和对照siRNA稀释于水中,以20 mg/kg的剂量,每3天注射1次,连续给药7周,将胆固醇修饰的动物用CamK-A siRNA注射到荷瘤小鼠中,检测肿瘤大小,发现使用in vivo siRNA敲降CamK-A可显著降低肿瘤生长,巨噬细胞募集以及血管生成。
Sang L, et al. Molecular cell, 2018.

 

锐博生物in vivo siRNA 局部注射给药有效抑制肿瘤生长,分别注射PBS 和siRNA。
A:PBS 对照; B:in vivo siRNA  三天给药一次

通过瘤内注射的方式将胆固醇修饰的IFIT3 siRNA注射到SMMC-LTNM小鼠中,并用IFN-α治疗,测定肿瘤大小和血清AFP,发现IFIT3 siRNA处理减弱了IFN-α在肝癌中的抗肿瘤作用。
Yang Y, et al. Hepatology, 2017.

 

  通过瘤内注射,将胆固醇修饰的动物用circMTO1 siRNA注射到HCC荷瘤裸鼠SMMC-LTNM中,测定肿瘤大小和血清AFP,发现肿瘤的生长明显加快,血清AFP明显增加。
Han D, et al. Hepatology, 2017.

 

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