陽離子聚合物是一種非病毒載體，其結(jié)構(gòu)的一個(gè)共同特征是分子中存在許多帶正電的基團(tuán)，這些基團(tuán)被質(zhì)子化成帶正電的聚合物。陽離子聚合物可以通過靜電相互作用結(jié)合核酸，并將其凝聚成小的納米顆粒。正電荷改善了與帶負(fù)電荷的細(xì)胞膜的相互作用，并幫助多聚體在溶酶體降解發(fā)生之前逃離核內(nèi)體。隨后，多聚體通過陽離子聚合物上帶正電基團(tuán)介導(dǎo)的質(zhì)子海綿效應(yīng)從核內(nèi)體中逸出。此外，核酸必須與陽離子聚合物分離，才能**終發(fā)揮其功能。成功的核酸轉(zhuǎn)染需要轉(zhuǎn)染效率高、細(xì)胞毒性低。在確定陽離子聚合物是否是合適的核酸轉(zhuǎn)染試劑時(shí)，必須考慮這兩個(gè)特點(diǎn)。一般認(rèn)為，陽離子聚合物的分子量越高，其包封核酸和被細(xì)胞攝取的能力越強(qiáng)，細(xì)胞活力和核酸釋放越差。另一方面，分子量越低的聚合物，其濃縮核酸和被細(xì)胞攝取的能力就越低，但在細(xì)胞毒性和核酸釋放方面則表現(xiàn)得更好。因此，轉(zhuǎn)染時(shí)應(yīng)慎重考慮陽離子聚合物的分子量。一些化學(xué)修飾，如聚乙二醇化和膽固醇修飾，可以***改善聚合物的性能。此外，可生物降解材料是降低細(xì)胞毒性的有效手段。隨著寡核苷酸生物合成產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，不同類型的修飾寡核苷酸也被引入市場(chǎng)，以提高小RNA寡核苷酸轉(zhuǎn)染的效率。Lipo2000轉(zhuǎn)染試劑企業(yè)

在一項(xiàng)將質(zhì)粒DNA轉(zhuǎn)染到HUVEC中的研究中，使用包括Effectene和FuGENE 6在內(nèi)的非脂質(zhì)體試劑比脂質(zhì)體試劑DOTAP(18%)產(chǎn)生了更好的轉(zhuǎn)染效率(34%和33%)。在另一項(xiàng)用質(zhì)粒DNA轉(zhuǎn)染HUVEC的研究中，與Effectene和FuGENE 6或HD等非脂質(zhì)體試劑(48小時(shí)時(shí)均<20%)相比，脂質(zhì)體試劑顯示出更高的轉(zhuǎn)染效率(Lipofectamine LTX在48小時(shí)時(shí)約為38%，Lipofectamine 2000在48小時(shí)時(shí)約為23%)。在這些研究中，基于脂質(zhì)體和非脂質(zhì)體的試劑轉(zhuǎn)染HUVECs的效率無法得出結(jié)論，主要是由于所用試劑的范圍存在差異。然而，一致的觀察結(jié)果表明轉(zhuǎn)染效率仍然存在無論使用何種試劑，低于40%無疑暗示原代細(xì)胞是一種難以轉(zhuǎn)染的細(xì)胞類型。中國香港轉(zhuǎn)染試劑動(dòng)物實(shí)驗(yàn)Severino et al.進(jìn)行的研究也指出了陽離子脂質(zhì)作為基因遞送納米載體的潛在毒性。

納米顆粒，由于其在DNA轉(zhuǎn)運(yùn)到細(xì)胞中的保護(hù)能力，在不久的將來可以用作轉(zhuǎn)基因的非病毒載體。通過將納米粒子與許多不同的配體和化合物連接來修飾納米粒子，有助于改善它們?cè)诩?xì)胞內(nèi)的運(yùn)輸。將納米顆粒靶向到細(xì)胞內(nèi)的特定位置，配子和胚胎，可以通過磁轉(zhuǎn)染來實(shí)現(xiàn)。盡管與市售的用于體外培養(yǎng)細(xì)胞的轉(zhuǎn)染試劑相比，使用納米顆粒轉(zhuǎn)染具有相當(dāng)?shù)男屎透偷募?xì)胞毒性，但仍需要證明以這種方式傳遞DNA會(huì)導(dǎo)致體內(nèi)相似水平的基因表達(dá)，特別是考慮到該技術(shù)可能導(dǎo)致副作用。

基于病毒的轉(zhuǎn)染，或者更具體地稱為轉(zhuǎn)導(dǎo)，涉及使用病毒載體將特定的核酸序列帶入宿主細(xì)胞。逆轉(zhuǎn)錄病毒，如慢病毒，通常用于穩(wěn)定轉(zhuǎn)染。相比之下，腺病毒、腺相關(guān)病毒(AAV)和皰疹病毒是不能保證穩(wěn)定轉(zhuǎn)染的病毒載體。與非病毒轉(zhuǎn)染相比，病毒轉(zhuǎn)導(dǎo)被***認(rèn)為是一種轉(zhuǎn)染難以轉(zhuǎn)染的細(xì)胞(如原代細(xì)胞)的高效方法。一般來說，逆轉(zhuǎn)錄病毒只能用于轉(zhuǎn)染分裂細(xì)胞，而腺病毒、AAV和皰疹病毒可用于轉(zhuǎn)染分裂細(xì)胞和非分裂細(xì)胞。然而，病毒轉(zhuǎn)導(dǎo)與較高的細(xì)胞毒性相關(guān)，并可能造成病毒***的風(fēng)險(xiǎn)。病毒載體通常包含一個(gè)病毒包膜，它包圍并保護(hù)病毒。表面蛋白可能存在于某些類型的病毒(如腺病毒)的表面，以促進(jìn)與宿主細(xì)胞的接觸和通信。病毒遺傳物質(zhì)被包裹在衣殼中，進(jìn)入宿主細(xì)胞后，衣殼將被打開。與腺病毒、aav和皰疹病毒的基因組不同，這些病毒的基因組是單獨(dú)維持的，逆轉(zhuǎn)錄病毒基因組被整合到宿主基因組中。通常，腺病毒和皰疹病毒攜帶雙鏈DNA, AAV攜帶單鏈DNA，而逆轉(zhuǎn)錄病毒攜帶RNA?；瘜W(xué)轉(zhuǎn)染可分為基于脂質(zhì)體或非基于脂質(zhì)體。

納米顆粒的尺寸很小，但它們比其他顆粒具有更大的粘附表面，同時(shí)具有高穩(wěn)定性。正因?yàn)槿绱耍鼈兡軌虺晒Φ卮┻^細(xì)胞膜，進(jìn)入細(xì)胞，并與自然發(fā)生的細(xì)胞內(nèi)途徑結(jié)合，具有將特定顆粒帶到預(yù)定目標(biāo)位置的***準(zhǔn)確性。由于納米顆粒在細(xì)胞內(nèi)運(yùn)輸和保護(hù)化合物方面具有巨大的潛力，可以避免酶的消化或儲(chǔ)存在核內(nèi)體中，因此納米顆粒作為細(xì)胞過程成像的工具，作為將藥物攜帶到細(xì)胞內(nèi)的各種系統(tǒng)的一部分，或**終用于基因傳遞。納米顆粒通過官能團(tuán)和非共價(jià)鍵之間的特異性和非特異性鍵與核酸結(jié)合的特性類似于體內(nèi)DNA和抑制蛋白之間的自然結(jié)合。在細(xì)胞內(nèi)運(yùn)輸外源DNA的效率受到兩個(gè)主要因素的限制:內(nèi)吞作用，穿過細(xì)胞膜的方式，或適當(dāng)?shù)募?xì)胞受體***和內(nèi)體屏障的破壞。研究表明，在細(xì)胞內(nèi)，與熒光標(biāo)記物連接的納米顆粒聚集在靠近細(xì)胞核的溶酶體中，但它們不會(huì)穿過核膜。事實(shí)上，這并沒有干擾特定基因結(jié)構(gòu)編碼的蛋白質(zhì)的表達(dá)，這證明了納米顆?？梢詤⑴c內(nèi)體途徑，并可以通過細(xì)胞質(zhì)將DNA運(yùn)輸?shù)郊?xì)胞核。不同種類的化學(xué)物質(zhì)有不同的納米粒子，它們具有不同的性狀、化學(xué)性質(zhì)、物理性質(zhì)和結(jié)構(gòu)。在選擇合適的小RNA分子進(jìn)行轉(zhuǎn)染相關(guān)功能分析之前，應(yīng)先確定其實(shí)驗(yàn)需要。云南shRNA轉(zhuǎn)染試劑

不同種類的納米顆粒轉(zhuǎn)染細(xì)胞系后，產(chǎn)生不同的效率、毒性和組織特異性。Lipo2000轉(zhuǎn)染試劑企業(yè)

脂質(zhì)復(fù)合物(CLNACs)通過網(wǎng)格蛋白參與的內(nèi)吞作用進(jìn)入細(xì)胞，并被困在核內(nèi)小體中，從這些囊泡結(jié)構(gòu)中釋放出來，進(jìn)入核周區(qū)域，***進(jìn)入細(xì)胞核。內(nèi)吞作用在一定程度上取決于脂質(zhì)體載體的物理化學(xué)性質(zhì)。Friend和同事描述了可能由脂質(zhì)體與核膜融合而形成的囊泡和網(wǎng)狀核內(nèi)膜。**近有研究表明，很大一部分從核內(nèi)體釋放到細(xì)胞質(zhì)質(zhì)的質(zhì)粒由于與細(xì)胞質(zhì)中的大離子凝聚劑結(jié)合而失去活性。這可能解釋了脂質(zhì)轉(zhuǎn)染所觀察到的低且可變的轉(zhuǎn)染率。雖然這些脂質(zhì)載體從細(xì)胞外部到細(xì)胞核的路徑尚未完全確定，但核酸能夠產(chǎn)生其效果本身就是一項(xiàng)驚人的壯舉。至少對(duì)于質(zhì)粒而言，較小的結(jié)構(gòu)體比較大的質(zhì)粒具有更高的轉(zhuǎn)染率。核酸外排，雖然不是常見的報(bào)道，但也被證明會(huì)發(fā)生。Lipo2000轉(zhuǎn)染試劑企業(yè)