轉(zhuǎn)染是一種將外來(lái)顆粒和核酸轉(zhuǎn)移到細(xì)胞中的技術(shù)，它可以通過(guò)化學(xué)的方式來(lái)實(shí)現(xiàn)。轉(zhuǎn)染試劑用于提高基因?qū)嶒?yàn)的效率，從而可以在應(yīng)用基因和基因組令人難以置信的功能領(lǐng)域進(jìn)行大量研究。在所有轉(zhuǎn)染實(shí)驗(yàn)中，轉(zhuǎn)染方式的選擇尤為重要。下面描述了一些較突出的基于化學(xué)的轉(zhuǎn)染試劑。

一、基于脂質(zhì)體的轉(zhuǎn)染試劑

      脂質(zhì)體是包裹帶負(fù)電荷的核酸序列的陽(yáng)離子脂質(zhì)。它們被細(xì)胞膜吸引并通過(guò)內(nèi)吞作用整合到宿主細(xì)胞中。內(nèi)體酶分解脂質(zhì)體，DNA片段被釋放到細(xì)胞質(zhì)中。這些囊泡是由磷脂人工制造的，主要來(lái)自含有帶負(fù)電荷和中性脂質(zhì)的混合物，這些脂質(zhì)能夠自動(dòng)與核酸相互作用，形成進(jìn)入細(xì)胞的穩(wěn)定結(jié)構(gòu)。該方法對(duì)細(xì)胞的毒性較小，可以確保大DNA片段整合到宿主細(xì)胞中，轉(zhuǎn)染效率高。常見的轉(zhuǎn)染試劑有LIP2000和LIP3000等。

     已用靶向配體和分子綴合物修飾的聚乙二醇-膽固醇 (PEG-Ch) 綴合物可以提高脂質(zhì)體轉(zhuǎn)染的效率。Ch2-PEGn可以通過(guò)酯化獲得，使用溶解的膽固醇和PEG，真空濃縮并在硅膠上純化。陽(yáng)離子脂質(zhì)體可以通過(guò)將CHCl32、Ch2-PEGn 和 DOTAP 的混合物溶解在氯仿中并在旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)器下去除溶劑來(lái)獲得，這增強(qiáng)了脂質(zhì)薄膜的形成，可以在真空下進(jìn)一步干燥，加上添加 5% 葡萄糖溶液和超聲處理即可。

二、基于聚合物的轉(zhuǎn)染試劑

      陽(yáng)離子聚合物與帶負(fù)電荷的核酸序列結(jié)合，帶正電荷的復(fù)合物被細(xì)胞膜吸引并通過(guò)內(nèi)吞作用整合到宿主細(xì)胞中。此類試劑包括 PLGA（聚乳酸-乙醇酸共聚物），一種可安全用于轉(zhuǎn)染程序的食品級(jí)聚合物，以及 PBAE（聚-β-氨基酯），一種能夠保護(hù) DNA 分子的聚合物在宿主細(xì)胞內(nèi)遞送。這些從 PLGA（聚乳酸-乙醇酸共聚物）和 PBAE（聚-β-氨基酯）獲得的聚合物可用于將 DNA 構(gòu)建體安全有效地輸送到培養(yǎng)細(xì)胞中。  許多基于聚乙烯亞胺的聚合物，并用于多種哺乳動(dòng)物細(xì)胞系以及昆蟲和細(xì)菌細(xì)胞中進(jìn)行瞬時(shí)和穩(wěn)定的轉(zhuǎn)染。基于聚乙烯亞胺的聚合物可用于培養(yǎng)神經(jīng)元細(xì)胞。成熟的神經(jīng)元由于不經(jīng)歷細(xì)胞分裂，所以神經(jīng)元細(xì)胞培養(yǎng)物較難培養(yǎng)。 雖然細(xì)胞分裂的缺乏可以通過(guò)腫瘤性、永生化的神經(jīng)細(xì)胞來(lái)克服，但由于癌性神經(jīng)元和普通神經(jīng)元細(xì)胞之間存在著重大差異。所以只能通過(guò)基于聚乙烯亞胺的聚合物涂層來(lái)抑制神經(jīng)元細(xì)胞退化。

三、基于納米顆粒的轉(zhuǎn)染試劑

納米顆粒是由無(wú)機(jī)和有機(jī)顆粒和聚合物組成的非病毒載體，可用于基因傳遞，避免使用天然生物聚合物（如脂質(zhì)、蛋白質(zhì)和糖）時(shí)的毒性和相容性問(wèn)題。這些載體確保基因遞送到特定細(xì)胞或特定組織中，用于基因治療。

     聚乙烯亞胺和三聚磷酸鹽組成的納米顆粒多數(shù)是通過(guò)冷凍干燥法。科學(xué)家們使用納米粒子將 siRNA 和質(zhì)粒轉(zhuǎn)染到癌細(xì)胞系和原代細(xì)胞培養(yǎng)物中。大多數(shù)DNA 轉(zhuǎn)染 試劑與對(duì)血清敏感的siRNA不相容，因此納米顆粒在RNAi轉(zhuǎn)染中起著至關(guān)重要的作用。

四、細(xì)胞系特異性轉(zhuǎn)染試劑

 磷酸鈣轉(zhuǎn)染是較早開發(fā)的用于將外源核酸轉(zhuǎn)染至培養(yǎng)的哺乳動(dòng)物細(xì)胞的一種化學(xué)轉(zhuǎn)染法。目前結(jié)合包裹核酸的納米顆粒、脂質(zhì)體、脂質(zhì)和聚合物基載體分子的開發(fā)了新一代轉(zhuǎn)染試劑即：經(jīng)過(guò)優(yōu)化的細(xì)胞系特異性轉(zhuǎn)染試劑，它可提供高轉(zhuǎn)染效率和較小的細(xì)胞毒性。這類預(yù)優(yōu)化轉(zhuǎn)染試劑和相關(guān)的轉(zhuǎn)染方案，適用 于體外 和 體內(nèi) 轉(zhuǎn)染應(yīng)用。

   細(xì)胞系對(duì)轉(zhuǎn)染方案的反應(yīng)是不相同；比如：某些不經(jīng)常復(fù)制的細(xì)胞不太可能表現(xiàn)出高的轉(zhuǎn)染效率。因此，不同細(xì)胞類型的各種轉(zhuǎn)染實(shí)驗(yàn)必然會(huì)有不同的轉(zhuǎn)染效率。轉(zhuǎn)染的研究應(yīng)用通常涉及轉(zhuǎn)染的核酸序列的影響，實(shí)驗(yàn)室使用預(yù)先優(yōu)化的試劑可以提升轉(zhuǎn)染效率，而且不會(huì)因重復(fù)轉(zhuǎn)染試驗(yàn)而導(dǎo)致時(shí)間損失。

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