A novel PolyAr87-based cell transfection protocol for nanobody expression optimized via a targeted design of transfection approach

Autores
Bracco, Lautaro Fidel; Liguori, Giovanna Lucia; Lanati, Antonella; Lazaro Martinez, Juan Manuel; Bollini, Mariela; Poggio Castro, Roberto Leonardo; Bok, Marina; Ibañez, Lorena Itatí; Parreño, Gladys Viviana
Año de publicación
2026
Idioma
inglés
Tipo de recurso
artículo
Estado
versión publicada
Descripción
Introduction: Transfection is a fundamental technique for introducing foreign nucleic acids into eukaryotic cells, widely used in biotechnology for recombinant protein expression. Nanobodies fused to enzymes are key reagents in the development of diagnostic tests such as ELISA. Here, we optimized a novel, low-cost, ready-to-use linear polyethyleneimine (PEI)-based transfection reagent, PolyAr87, for the efficient delivery of a plasmid encoding a nanobody-HRP fusion protein into HEK293T cells.Results: When compared with other commonly used transfection reagents—including branched and linear PEI and FuGene® 6—PolyAr87 showed superior performance over PEI powders and comparable efficacy to FuGene® 6 at a substantially lower cost. Then, using a Design of Experiments (DoE) approach, specifically the Design of Transfection (DoT) model, we applied a two-phase optimization strategy comprising a Full Factorial Design (FFD) and a Box–Behnken Design (BBD) to identify and fine-tune key factors affecting transfection efficiency. PolyAr87 concentration and DNA concentration were found to significantly influence outcomes, with optimal efficiency achieved at 1.75 μg/mL of DNA and 5.0 μg/ mL of PolyAr87.Discussion: Model validation demonstrated strong predictive power and reproducibility. These findings confirm both the effectiveness of PolyAr87 as a cost-efficient transfection reagent and the utility of DoT-based optimization for enhancing gene delivery protocols in mammalian cell systems.
Fil: Bracco, Lautaro Fidel. Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria. Centro de Investigación en Ciencias Veterinarias y Agronómicas; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentina
Fil: Liguori, Giovanna Lucia. Consiglio Nazionale delle Ricerche; Italia
Fil: Lanati, Antonella. Consiglio Nazionale delle Ricerche; Italia
Fil: Lazaro Martinez, Juan Manuel. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Houssay. Instituto de Química y Metabolismo del Fármaco. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Farmacia y Bioquímica. Instituto de Química y Metabolismo del Fármaco; Argentina
Fil: Bollini, Mariela. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Parque Centenario. Centro de Investigaciones en Bionanociencias "Elizabeth Jares Erijman"; Argentina
Fil: Poggio Castro, Roberto Leonardo. Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria. Centro de Investigación en Ciencias Veterinarias y Agronómicas. Instituto de Virología e Innovaciones Tecnológicas. - Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Parque Centenario. Instituto de Virología e Innovaciones Tecnológicas; Argentina
Fil: Bok, Marina. Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria. Centro de Investigación en Ciencias Veterinarias y Agronómicas. Instituto de Virología e Innovaciones Tecnológicas. - Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Parque Centenario. Instituto de Virología e Innovaciones Tecnológicas; Argentina
Fil: Ibañez, Lorena Itatí. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Instituto de Química, Física de los Materiales, Medioambiente y Energía. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Instituto de Química, Física de los Materiales, Medioambiente y Energía; Argentina
Fil: Parreño, Gladys Viviana. Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria. Centro de Investigación en Ciencias Veterinarias y Agronómicas. Instituto de Virología e Innovaciones Tecnológicas. - Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Parque Centenario. Instituto de Virología e Innovaciones Tecnológicas; Argentina
Materia
PolyAr87
Transfection
Nanobodies
Nivel de accesibilidad
acceso abierto
Condiciones de uso
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Repositorio
CONICET Digital (CONICET)
Institución
Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas
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Here, we optimized a novel, low-cost, ready-to-use linear polyethyleneimine (PEI)-based transfection reagent, PolyAr87, for the efficient delivery of a plasmid encoding a nanobody-HRP fusion protein into HEK293T cells.Results: When compared with other commonly used transfection reagents—including branched and linear PEI and FuGene® 6—PolyAr87 showed superior performance over PEI powders and comparable efficacy to FuGene® 6 at a substantially lower cost. Then, using a Design of Experiments (DoE) approach, specifically the Design of Transfection (DoT) model, we applied a two-phase optimization strategy comprising a Full Factorial Design (FFD) and a Box–Behnken Design (BBD) to identify and fine-tune key factors affecting transfection efficiency. 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