[VIP第1年] 指数:3
为了在体外和体内可重复地传递基因和siRNA，含有核酸的脂质体、脂丛和多丛的配方需要精确组成转染试剂。虽然有几项研究已经调查了血液成分如何使脂质和聚合物纳米颗粒不稳定，对于介导细胞中基因传递或沉默的传递系统的**终组成知之甚少。多丛和脂丛的组成在系统给药进入血液后会发生不断的变化。过多的聚合物链或脂质体成分不强烈附着于复合物将从颗粒中脱落，而新的成分，如脂蛋白，可以粘附在复合物的表面。这不仅会导致颗粒的不稳定，还会改变生物分布或促进体内***。了解在体内递送的每个阶段(在给药部位，在血液循环过程中，在***和组织的细胞外基质中，以及**终进入靶细胞时)，多聚物和脂聚物的组成如何变化，可能有助于设计具有更高稳定性的合成载体系统。化学转染的效率可能取决于几个因素，如使用的试剂类型、靶细胞的来源和性质，以及选择的DNA与试剂比例。中国台湾阳离子转染试剂
转染是将外源核酸送入细胞的过程，其目的是使外源基因编码的蛋白能够在细胞中表达。这些编码序列通常由质粒DNA携带到细胞中，以研究其未知的功能或用于特定的***目的。此外，降低基因表达的siRNA也是核酸转染的靶标。通过siRNA的敲低作用，研究人员可以操纵愈合基因的表达来研究基因的功能和相互作用。siRNA在**研究、基因***、组织工程等方面发挥着重要作用。mRNA曾被认为不适合用于基因***药物，因为它易于降解。然而，研究人员通过化学修饰提高了其稳定性，使其成为表达外源基因的理想核酸药物。mRNA疫苗已用于预防COVID-19，许多用于*****的mRNA药物正在开发中。裸核酸分子被细胞吸收的效率极低。这是因为核酸是亲水、带负电的生物分子，难以接近疏水、带负电的脂质细胞膜。因此，核酸分子必须通过载体传递到细胞中。核酸载体有两种:病毒载体和非病毒载体。在转染有效性和包装能力方面，病毒载体表现良好。然而，病毒载体的缺点也不容忽视，比如容易引发炎症反应和基因突变。而非病毒载体的材料来源丰富，化学结构可控，易于大量制备;因此，它们在核酸转染中具有不可替代的作用。浙江细胞转染试剂在大肠杆菌细胞中复制的质粒通常含有二核苷酸频率为1:16的CpG基序，这与细菌DNA中的频率相似。
影响物理转染或机械转染效率的因素在很大程度上取决于这些方法的基本原理。例如，电穿孔技术依赖于电场来增加宿主细胞膜的通透性，以内化外来核酸。因此，电穿孔过程中的电压和持续时间是决定电穿孔成功与否的重要因素。施加高压的长时间电穿孔可能会导致细胞损伤并降低转染效率。通过增加电脉冲的数量也可以提高电转染效率，但这可能会降低细胞活力。另一方面，电转染效率取决于所使用的细胞类型，每当要电转染一种新的细胞类型时，应优化电穿孔条件。一些细胞如T淋巴细胞，即使在标准的电穿孔条件下也可能转染不良，而电转染成纤维细胞通常可以产生良好的转染结果。电穿孔缓冲液的组成是影响转染效率的另一个关键参数。据报道，电穿孔缓冲液中的ATP酶抑制剂如利多卡因可提高电穿孔后的细胞活力，而使用K+-based缓冲液的转染效率优于Mg2+-based缓冲液。假设Mg2+离子在***ATP酶以恢复电穿孔后的离子稳态中发挥关键作用，以比较大限度地减少细胞死亡，但可能会降低转染效率。因此，应优化由多种成分组成的合适的电穿孔缓冲液配方，以确保转染效率和电穿孔后细胞活力之间的平衡。
纳米颗粒的尺寸很小，但它们比其他颗粒具有更大的粘附表面，同时具有高稳定性。正因为如此，它们能够成功地穿过细胞膜，进入细胞，并与自然发生的细胞内途径结合，具有将特定颗粒带到预定目标位置的***准确性。由于纳米颗粒在细胞内运输和保护化合物方面具有巨大的潜力，可以避免酶的消化或储存在核内体中，因此纳米颗粒作为细胞过程成像的工具，作为将药物携带到细胞内的各种系统的一部分，或**终用于基因传递。纳米颗粒通过官能团和非共价键之间的特异性和非特异性键与核酸结合的特性类似于体内DNA和抑制蛋白之间的自然结合。在细胞内运输外源DNA的效率受到两个主要因素的限制:内吞作用，穿过细胞膜的方式，或适当的细胞受体***和内体屏障的破坏。研究表明，在细胞内，与荧光标记物连接的纳米颗粒聚集在靠近细胞核的溶酶体中，但它们不会穿过核膜。事实上，这并没有干扰特定基因结构编码的蛋白质的表达，这证明了纳米颗粒可以参与内体途径，并可以通过细胞质将DNA运输到细胞核。不同种类的化学物质有不同的纳米粒子，它们具有不同的性状、化学性质、物理性质和结构。影响物理转染或机械转染效率的因素在很大程度上取决于这些方法的基本原理。
在转染中，DNA通常通过病毒或非病毒载体(如质粒)转运到宿主细胞中。质粒的基本结构包括启动子、复制起点、多个克隆位点、目标基因和选择标记。质粒复制需要复制的起源，而多个克隆位点包含独特的内切酶切割位点，用于插入外源基因。适当的真核启动子(如CMV或EF-1a)的存在允许外源基因在宿主细胞中表达。质粒DNA可以以线性和超螺旋DNA的形式转染。与线性DNA相比，使用超螺旋质粒DNA转染通常会产生更高的效率，线性DNA更容易被外切酶降解。然而，线性化的DNA更具重组性，因此可以更容易地整合到宿主基因组中以实现稳定的转染。基因是阳离子聚合物作为转染剂的主要应用。中国台湾阳离子转染试剂
PEI的分子量对细胞毒性和基因转移活性有影响。中国台湾阳离子转染试剂
化学转染的效率在很大程度上取决于几个因素，如使用的试剂类型、靶细胞的来源和性质，以及选择的比较好DNA与试剂比例。慢病毒等病毒载体能够携带大尺寸的核酸，并将其靶标传递给非分裂细胞和分裂细胞，因此在基因***中非常有用。有几个因素已被证明可能影响病毒转导的效率，如靶细胞类型、使用的启动子类型、载体浓度和使用的转导介质条件。在一项评估使用人类免疫缺陷病毒(HIV)和马传染性贫血病毒(EIAV)进行基因转导的体外研究中，观察到这两种病毒在来自人类、仓鼠、猫、狗、马和猪的不同细胞系上的不同程度的效率。在大多数细胞类型上，使用HIV的转导效率普遍优于EIAV，而这两种病毒对啮齿动物细胞的***性较弱。在同一项研究中，启动子的类型也被认为是可能影响转导效率的一个因素，因此含有替代CMV启动子的内部启动子EF-1a的HIV在小鼠和大鼠细胞上表现出更高的转导效率。中国台湾阳离子转染试剂
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