[VIP第1年] 指数:3
基于非病毒的转染方法可以进一步分为物理/机械方法和化学方法。常用的物理/机械转染方法包括电穿孔、声孔、磁***、基因显微注射和激光照射。电穿孔是一种常用的物理转染方法，利用电压瞬间增加细胞膜通透性，允许外来核酸进入。这种方法通常用于转染原代细胞、干细胞和B细胞系等难以转染的细胞。然而，使用高压可能导致细胞坏死、凋亡和长久性细胞损伤。超声辅助转染或超声穿孔涉及使用微泡技术在细胞膜上制造孔，以减轻遗传物质的转移，而激光照射辅助转染使用激光束在质膜上制造小孔，允许外来遗传物质进入。与电穿孔一样，超声穿孔和激光辅助转染也有破坏细胞膜和不可逆细胞死亡的风险。相比之下，磁辅助转染，或使用磁力来帮助转移外来遗传物质的磁转染，似乎对生物的破坏性较尽管效率较低，但对宿主细胞的破坏较小。另一方面，基因显微注射涉及使用特定的针刺穿细胞，将所需的核酸注射到宿主细胞的细胞核中。然而，这项技术需要经过专门训练的人员或机器人系统，他们可以高精度地执行程序，以防止细胞损伤，因此在基因***等临床应用中具有重要价值。与物理或机械转染方法相比，化学转染涉及使用专门设计的化学品或化合物来帮助将外源核酸转移到宿主细胞中。一项与抗血管生成基因传递高度相关的发现是，阳离子脂质体（CLs）选择性地靶向的血管系统。中国台湾体内转染试剂
人类原代干细胞是另一种公认的难以转染的细胞类型，转染这种细胞类型的比较大挑战仍然是效率低和细胞活力低。2015年，王等报道了Lipofectamine 2000和XtremeGENE HP等转染试剂在人牙周韧带干细胞中的转染效率非常低(<6%)，而阳性对照慢病毒载体的转染效率约为95%。与同一研究中采用的磁辅助转染技术相比，后者表现出更高的转染效率(～11%)和更低的毒性。在另一项涉及人骨髓间充质干细胞(hBM-MSC)的研究中，Lipofectamine LTX被证明比TransIT-2020、Lipofectamine 3000和聚乙烯亚胺(PEI)等其他试剂产生比较好的转染效率(至少高出三倍)，但细胞存活率较低(<50%)。相比之下，使用TransIT-2020试剂可能会获得更好的结果，该试剂的效率约为30%，细胞回收率高达90%，细胞干性约为95%。另一个难以转染干细胞的例子是诱导多能干细胞(iPSCs)。在一项比较转染人类ipsc衍生心肌细胞(hiPSC-CMSs)的不同非病毒方法的研究中，与其他试剂(Lipofectamine 3000、Lipofectamine 2000和基于pei的非脂质体试剂TransporterTM5和PEI25)相比，Lipofectamine STEM显示出更高的转染效率(高达32%)，其效率低于20%。中国台湾体内转染试剂与DNA转染类似，RNA可以通过基于RNA的病毒或非病毒载体导入真核细胞。
脂质复合物又称阳离子脂质-核酸复合物(CLNACs)，是由非离子核酸与阳离子脂质体（CLs）表面结合，**终形成多层脂质-核酸复合物而形成的。带负电荷的核酸被吸引到带正电荷的囊泡表面，**初与停靠在阳离子囊泡表面的核酸分子形成复合物，然后发展到核酸分子持续粘在脂质分子上的阶段，脂质双分子层围绕紧实的核脂质颗粒。复合物形态的这种异质性可能归因于囊泡的脂质组成、复合物形成的方式、脂质:核酸比例、核酸结构的大小、试剂的批次差异以及用于处理和可视化这些复合物的技术。除了静电吸引外，疏水相互作用被认为有助于脂质和核酸之间的复合物形成。因此，根据正电荷(阳离子脂质)与负电荷(核酸上的磷酸基)的电荷比，脂质体可能通过与细胞表面的蛋白聚糖基团等带电残基的静电相互作用，或通过与质膜疏水区域的疏水相互作用进入细胞。
流式细胞术可以更精确地定量表达特定荧光基因的细胞，以评估转染效率。另一种评估转染效率的方法是通过监测转染后的特定蛋白表达。将转基因引入细胞可能会改变由转基因或细胞中其他基因编码的蛋白质的表达。同样，转染小RNA也可以调节宿主细胞中特定下游遗传靶点的表达。免疫印迹和免疫荧光染色可用于评估转染后蛋白表达的变化。在这两种方法中，使用特异性抗体结合靶蛋白是至关重要的，后者需要使用与一抗结合的荧光标记二级抗体来检测感兴趣的蛋白质。另一方面，在免疫印迹中，可以使用辣根过氧化物酶(HRP)偶联的二抗与一抗结合，进行特异性蛋白检测。免疫印迹法允许对蛋白质表达进行半定量，而免疫荧光染色法允许通过荧光显微镜或流式细胞术进行定量检测。通过检查特定蛋白表达来评估转染效率更具可重复性和直接性。然而，使用抗体所固有的非特异性蛋白质结合问题和获得假阴性结果的可能性，这可能是由于不及时测定蛋白质表达引起的，仍然是使用这些方法的缺点。deae-葡聚糖是一种化学修饰的葡聚糖类似物。
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。评估转染效率至关重要，特别是在需要高转染效率以保证特定下游靶标转录后调控的功能研究中。北京深圳转染试剂
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。中国台湾体内转染试剂
在一项将质粒DNA转染到HUVEC中的研究中，使用包括Effectene和FuGENE 6在内的非脂质体试剂比脂质体试剂DOTAP(18%)产生了更好的转染效率(34%和33%)。在另一项用质粒DNA转染HUVEC的研究中，与Effectene和FuGENE 6或HD等非脂质体试剂(48小时时均<20%)相比，脂质体试剂显示出更高的转染效率(Lipofectamine LTX在48小时时约为38%，Lipofectamine 2000在48小时时约为23%)。在这些研究中，基于脂质体和非脂质体的试剂转染HUVECs的效率无法得出结论，主要是由于所用试剂的范围存在差异。然而，一致的观察结果表明转染效率仍然存在无论使用何种试剂，低于40%无疑暗示原代细胞是一种难以转染的细胞类型。中国台湾体内转染试剂
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