This thesis is focused on the synthesis of ionizable zwitterionic copolymers, which can be employed as non-viral vectors for gene delivery applications. The copolymers synthesized are characterized by the presence of a zwitterionic hydrophilic block and a cationic lipophilic block, in order to be able to complex oligonucleotides through electrostatic interactions and simultaneously self-assemble into nanoparticles (NPs). Exploiting the potentialities of ring opening polymerization (ROP) and reversible addition-fragmentation chain transfer (RAFT) polymerization it was possible to produce amphiphilic copolymers with different molecular architectures. The biodegradable NPs were firstly synthesized, in order to accurately evaluate their properties, such as size, surface charge and degradation time. Then, NPs were complexed with oligonucleotides and their transfection efficiency was evaluated and compared with a similar class of cationic polymeric carriers, already described in literature.

Questa tesi riguarda la sintesi di copolimeri zwitterionici ionizzabili, che possono essere utilizzati come vettori di tipo non virale per applicazioni di gene-delivery. I copolimeri sintetizzati sono caratterizzati dalla presenza di un blocco idrofilo zwitterionico e di un blocco cationico lipofilo, in modo da poter complessare oligonucleotidi tramite interazione elettrostatica e contemporaneamente auto-assemblarsi in nanoparticelle (NPs). Sfruttando le potenzialità della polimerizzazione ad apertura di anello (ROP) e della polimerizzazione reversibile di trasferimento a catena di addizione-frammentazione (RAFT), si sono potuti sintetizzare copolimeri anfifilici con diverse architetture molecolari. Le NPs biodegradabili inizialmente sono state sintetizzate in modo da valutare accuratamente le loro proprietà, quali dimensione, carica superficiale e tempo di degrado. Le NPs sono state poi complessate con oligonucleotidi e la loro efficienza di trasfezione è stata valutata e confrontata con quella di una classe simile di vettori polimerici cationici, già descritti in letteratura.

Ionizable zwitterionic copolymers as non-viral vectors for gene delivery

SALVI, MELISSA
2017/2018

Abstract

This thesis is focused on the synthesis of ionizable zwitterionic copolymers, which can be employed as non-viral vectors for gene delivery applications. The copolymers synthesized are characterized by the presence of a zwitterionic hydrophilic block and a cationic lipophilic block, in order to be able to complex oligonucleotides through electrostatic interactions and simultaneously self-assemble into nanoparticles (NPs). Exploiting the potentialities of ring opening polymerization (ROP) and reversible addition-fragmentation chain transfer (RAFT) polymerization it was possible to produce amphiphilic copolymers with different molecular architectures. The biodegradable NPs were firstly synthesized, in order to accurately evaluate their properties, such as size, surface charge and degradation time. Then, NPs were complexed with oligonucleotides and their transfection efficiency was evaluated and compared with a similar class of cationic polymeric carriers, already described in literature.
CAPASSO PALMIERO, UMBERTO
ING - Scuola di Ingegneria Industriale e dell'Informazione
20-dic-2018
2017/2018
Questa tesi riguarda la sintesi di copolimeri zwitterionici ionizzabili, che possono essere utilizzati come vettori di tipo non virale per applicazioni di gene-delivery. I copolimeri sintetizzati sono caratterizzati dalla presenza di un blocco idrofilo zwitterionico e di un blocco cationico lipofilo, in modo da poter complessare oligonucleotidi tramite interazione elettrostatica e contemporaneamente auto-assemblarsi in nanoparticelle (NPs). Sfruttando le potenzialità della polimerizzazione ad apertura di anello (ROP) e della polimerizzazione reversibile di trasferimento a catena di addizione-frammentazione (RAFT), si sono potuti sintetizzare copolimeri anfifilici con diverse architetture molecolari. Le NPs biodegradabili inizialmente sono state sintetizzate in modo da valutare accuratamente le loro proprietà, quali dimensione, carica superficiale e tempo di degrado. Le NPs sono state poi complessate con oligonucleotidi e la loro efficienza di trasfezione è stata valutata e confrontata con quella di una classe simile di vettori polimerici cationici, già descritti in letteratura.
Tesi di laurea Magistrale
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