脂质体转染试剂指导

纳米颗粒，由于其在DNA转运到细胞中的保护能力，在不久的将来可以用作转基因的非病毒载体。通过将纳米粒子与许多不同的配体和化合物连接来修饰纳米粒子，有助于改善它们在细胞内的运输。将纳米颗粒靶向到细胞内的特定位置，配子和胚胎，可以通过磁转染来实现。尽管与市售的用于体外培养细胞的转染试剂相比，使用纳米颗粒转染具有相当的效率和更低的细胞毒性，但仍需要证明以这种方式传递DNA会导致体内相似水平的基因表达，特别是考虑到该技术可能导致副作用。化学转染可分为基于脂质体或非基于脂质体。脂质体转染试剂指导

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。上海阳离子转染试剂PHP是由天然来源的羟基脯氨酸(如胶原蛋白、明胶和其他蛋白质)制成的，是一个用作基因载体的聚酯。

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。

RNA和信使RNA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。与涉及DNA的转染相比，RNA转染可能产生更高的转染效率，因为后者不需要穿越核膜。在不需要基因组整合、转录和转录后处理的情况下，RNA转染也可能加速所需蛋白质的产生。使用基于信使RNA(mRNA)的载体也可以防止因整合到宿主基因组而引起的并发症，从而允许表达特定的，所需的蛋白质。然而，RNA转染后，蛋白质表达是短暂的，与DNA相比，RNA的稳定性相对较差，因此在细胞内运输时更容易降解。小RNA是长度为18-200个碱基对(bp)的RNA分子，具有调控转录后基因调控和RNA修饰的能力。小RNA包括microRNAs(miRNAs)、小干扰RNA(siRNA)、短发夹RNA（shRNA）等。microRNAs和piRNAs都是内源性单链小RNA。miRNAs(18-25bp)通过抑制目标mRNA或干扰其翻译起始，参与下游mRNA的转录后调控。与miRNAs和piRNAs类似，siRNA也在调控转录后基因表达中发挥作用。siRNA的长度通常为20-24bp，可表达为内源性或外源性双链小RNA。shRNA是一种具有发夹环的内源性双链小RNA。shRNA可以结合mRNA上的互补序列来降解它。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。

PEI的分子量对细胞毒性和基因转移活性有影响。由于PEI在细胞内不可降解，所以分子量越高，细胞毒性越强。此外，具有较高分子量的PEI形成更稳定的聚合物，使其更容易转染，但更难在细胞内释放核酸。另一方面，PEI产生的复合物分子量降低，更难以转染;但它更容易释放核酸。因此，确定哪种分子量的PEI更有利是不能随意实现的。然而，一些改进使PEI在应用中更加先进。低分子量(LMW) PEI与可生物降解的骨架(如聚谷氨酸衍生物(PEG-b-PBLG))偶联，可***降低细胞毒性并保持较高的转染效率。通过用丙烯酸乙酯修饰胺，伯胺的乙酰化，或在聚合物结构中引入带负电荷的丙酸或琥珀酸基团，可以制备出各种无毒的分支PEI衍生物。由此产生的化学物质在利用siRNA敲低靶基因方面非常成功。在选择合适的小RNA分子进行转染相关功能分析之前，应先确定其实验需要。悬浮细胞转染试剂效率高

PEI的分子量对细胞毒性和基因转移活性有影响。脂质体转染试剂指导

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。脂质体转染试剂指导