轉(zhuǎn)染是將外來核酸傳遞到真核細(xì)胞中以修飾宿主細(xì)胞的遺傳組成的過程。在過去的30年里，轉(zhuǎn)染因其廣泛應(yīng)用于研究疾病的細(xì)胞過程和分子機制而越來越受歡迎。了解疾病的分子途徑，可以發(fā)現(xiàn)可能用于疾病診斷和預(yù)后的特定生物標(biāo)志物。此外，轉(zhuǎn)染可以作為基因***中的策略之一，用于***無法***的遺傳性遺傳病。***，生命科學(xué)技術(shù)的進步允許將不同類型的核酸轉(zhuǎn)染到哺乳動物細(xì)胞中，這些核酸包括脫氧核糖核酸(DNA)，核糖核酸(RNA)以及小的非編碼RNA，如siRNA,shRNA和miRNA。通常轉(zhuǎn)染可分為穩(wěn)定轉(zhuǎn)染和瞬時轉(zhuǎn)染兩種類型。穩(wěn)定轉(zhuǎn)染是指通過將外源DNA整合到宿主核基因組中，或在宿主核中作為染色體外元件維持一個外源載體來維持轉(zhuǎn)基因的長期表達(dá)。該轉(zhuǎn)基因可然后通過細(xì)胞的復(fù)制進行本構(gòu)性表達(dá)。相比之下，瞬時轉(zhuǎn)染不需要將核酸整合到宿主細(xì)胞基因組中。核酸可以以質(zhì)粒的形式或寡核苷酸的形式轉(zhuǎn)染。因此，隨著宿主細(xì)胞的復(fù)制，轉(zhuǎn)基因表達(dá)**終會丟失。瞬時轉(zhuǎn)染通常用于短期研究，以研究特定基因敲入/敲入的影響。相比之下，穩(wěn)定轉(zhuǎn)染在需要大規(guī)模蛋白質(zhì)生產(chǎn)的長期遺傳和藥理學(xué)研究中很有用。其結(jié)構(gòu)的一個共同特征是分子中存在許多帶正電的基團，這些基團被質(zhì)子化成帶正電的聚合物。DNA轉(zhuǎn)染試劑難轉(zhuǎn)染

PLL(聚L -賴氨酸)是生理條件下帶正電的多氨基酸,當(dāng)鏈長超過20個殘基時，它可以與質(zhì)粒DNA結(jié)合并凝聚成致密顆粒。研究人員發(fā)現(xiàn)，配體在PLL上的共價附著可通過受體介導(dǎo)的途徑***增強內(nèi)吞作用。例如，涎腺樣體(ASOR)是涎腺糖蛋白受體的配體，在肝細(xì)胞上表達(dá)。當(dāng)ASOR共價附著在PLL上時，受體介導(dǎo)的內(nèi)吞作用和質(zhì)粒的細(xì)胞攝取***增加。此外，與葉酸或轉(zhuǎn)鐵蛋白相關(guān)的PLL已被開發(fā)出來，并在將pDNAs轉(zhuǎn)染到*細(xì)胞中取得了實質(zhì)性進展。另一種重要的聚氨基酸是PLO(聚L-鳥氨酸)。PLO具有PLL的特性，但轉(zhuǎn)染效率比PLL提高了10倍。Ramsay和Gumbleton證明，與PLL相比，PLO以更低的電荷(+/?)比率凝聚pDNA，并且在相同的多陽離子/pDNA質(zhì)量比下，PLO/pDNA復(fù)合物比PLL/pDNA復(fù)合物更耐破壞。然而，由于其介導(dǎo)內(nèi)體逃逸的能力較差，帶正電的多氨基酸的轉(zhuǎn)染效率仍然很低。懸浮細(xì)胞轉(zhuǎn)染試劑效率高與DNA轉(zhuǎn)染類似，RNA可以通過基于RNA的病毒或非病毒載體導(dǎo)入真核細(xì)胞。

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。這些大量的測試表明，納米顆粒作為載體的效率與普通的非病毒轉(zhuǎn)染方法相當(dāng)。Tabatt等人所做的研究比較了使用脂質(zhì)體、陽離子固體li-pid納米顆粒和兩種商用轉(zhuǎn)染劑對COS-1細(xì)胞系(非洲綠猴腎成纖維細(xì)胞樣細(xì)胞)使用四種不同的轉(zhuǎn)染介質(zhì)所取得的轉(zhuǎn)染效果。固體脂質(zhì)na-noparticles轉(zhuǎn)染組和溶酶體(均由DOTAP -N -(1-(2,3-二聚乙氧基)丙基)-N,N,N-三甲基硫酸銨)轉(zhuǎn)染組的熒光素酶基因表達(dá)效率沒有統(tǒng)計學(xué)上的***差異，在每種轉(zhuǎn)染介質(zhì)中保持相同水平。然而，獲得的轉(zhuǎn)染效率低于使用商業(yè)轉(zhuǎn)染劑EscortTM 的效率，該轉(zhuǎn)染劑由DOPE(1,2-二-(順式-9-十八烷基)- n-甘油-3-磷酸乙醇胺)組成。研究人員通過在HepG2細(xì)胞(人肝細(xì)胞肝*細(xì)胞系)上使用固體脂質(zhì)納米顆粒，實現(xiàn)了與市買的lipo-fectamine相同的綠色熒光蛋白和熒光素酶蛋白表達(dá)水平。

質(zhì)子泵抑制劑可以通過基于從一個供體蛋白到受體蛋白的能量轉(zhuǎn)移的物理測量來評估，也可以通過化學(xué)測量來評估，在化學(xué)測量中，表達(dá)的蛋白質(zhì)與另一種蛋白質(zhì)之間的相互作用活性可以在刺激時通過適當(dāng)?shù)膱蟾嫦到y(tǒng)來檢測。后一種基于熒光素酶的方法被稱為生物發(fā)光共振能量轉(zhuǎn)移(BRET)，它是熒光共振能量轉(zhuǎn)移研究質(zhì)子泵抑制劑的替代方法。多個質(zhì)粒的共轉(zhuǎn)染也可以應(yīng)用于轉(zhuǎn)染，其中包括將編碼Cas9蛋白和引導(dǎo)RNA的質(zhì)粒遞送到宿主細(xì)胞，使用CRISPR/Cas9基因組工程系統(tǒng)進行基因組編輯。除了使用多個質(zhì)粒外，雙鏈載體是另一種將不同基因傳遞到宿主細(xì)胞的方法。雙鏈載體是一種能夠表達(dá)兩種不同基因的載體，通過一個內(nèi)部核糖體進入位點連接，只有一個啟動子。研究人員集中研究了將合成t細(xì)胞免疫原作為DNA疫苗使用的方法。

基因和RNAi***在臨床上的應(yīng)用需要安全高效的載體。迄今為止，核酸***的兩種主要方法是基于病毒和非病毒載體。與病毒載體相關(guān)的安全問題有很多:誘導(dǎo)免疫反應(yīng)的風(fēng)險、不必要的突變和**。因此，在開發(fā)基于脂質(zhì)或聚合載體的非病毒載體是勢在必行的。1965年，Vaheri和Pagano引入了二乙基氨基乙基修飾的葡聚糖，這是第一種用于基因傳遞的聚合物。1987年，F(xiàn)elgner引入了DOTMA，這是第一種用于DNA轉(zhuǎn)染的陽離子脂質(zhì)。從那時起，大量不同的脂質(zhì)和聚合物被開發(fā)出來。南京星葉生物正是利用將核酸封裝在納米級脂質(zhì)體囊泡中的技術(shù)，開發(fā)出了Gemate系列轉(zhuǎn)染試劑。流式細(xì)胞術(shù)可以更精確地定量表達(dá)特定熒光基因的細(xì)胞，以評估轉(zhuǎn)染效率。海南轉(zhuǎn)染試劑效率高

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。DNA轉(zhuǎn)染試劑難轉(zhuǎn)染

PEI的分子量對細(xì)胞毒性和基因轉(zhuǎn)移活性有影響。由于PEI在細(xì)胞內(nèi)不可降解，所以分子量越高，細(xì)胞毒性越強。此外，具有較高分子量的PEI形成更穩(wěn)定的聚合物，使其更容易轉(zhuǎn)染，但更難在細(xì)胞內(nèi)釋放核酸。另一方面，PEI產(chǎn)生的復(fù)合物分子量降低，更難以轉(zhuǎn)染;但它更容易釋放核酸。因此，確定哪種分子量的PEI更有利是不能隨意實現(xiàn)的。然而，一些改進使PEI在應(yīng)用中更加先進。低分子量(LMW) PEI與可生物降解的骨架(如聚谷氨酸衍生物(PEG-b-PBLG))偶聯(lián)，可***降低細(xì)胞毒性并保持較高的轉(zhuǎn)染效率。通過用丙烯酸乙酯修飾胺，伯胺的乙?；?，或在聚合物結(jié)構(gòu)中引入帶負(fù)電荷的丙酸或琥珀酸基團，可以制備出各種無毒的分支PEI衍生物。由此產(chǎn)生的化學(xué)物質(zhì)在利用siRNA敲低靶基因方面非常成功。DNA轉(zhuǎn)染試劑難轉(zhuǎn)染