基因注射包括通过注射将所需的核酸物质直接输送到宿主细胞核中。当细胞转染具有挑战性时,特别是当需要对宿主细胞进行遗传修饰时,这种方法是一种很好的替代方法。与其他非病毒基因传递方法一样,没有一种方法可以适用于所有不同的细胞类型,选择合适的细胞类型和核酸大小对于确保基因注射的成功至关重要。例如,先前的一项研究报道了成功生成表达cre重组酶(大小~1,000bp)的转基因小鼠细胞系。另一方面,在一项体内研究中,表达转基因的小鼠肌纤维数量与注射次数和给药质粒剂量相关。另一项体外研究进一步支持了这一观点,该研究报道了表达报告基因的宿主细胞的数量与注入细胞的核酸量密切相关。此外,微针的大小、形状和额外涂层的存在也会影响基因注射的效率,因为有报道称,涂有微颗粒的小尺寸微针(<10毫米)能够顺利地将所需的货物输送到皮肤的角质层。超声辅助转染涉及在宿主细胞膜上制造微小的孔,以促进核酸(包括DNA和RNA)的传递。难转细胞转染试剂公司
PLL(聚L -赖氨酸)是生理条件下带正电的多氨基酸,当链长超过20个残基时,它可以与质粒DNA结合并凝聚成致密颗粒。研究人员发现,配体在PLL上的共价附着可通过受体介导的途径***增强内吞作用。例如,涎腺样体(ASOR)是涎腺糖蛋白受体的配体,在肝细胞上表达。当ASOR共价附着在PLL上时,受体介导的内吞作用和质粒的细胞摄取***增加。此外,与叶酸或转铁蛋白相关的PLL已被开发出来,并在将pDNAs转染到*细胞中取得了实质性进展。另一种重要的聚氨基酸是PLO(聚L-鸟氨酸)。PLO具有PLL的特性,但转染效率比PLL提高了10倍。Ramsay和Gumbleton证明,与PLL相比,PLO以更低的电荷(+/−)比率凝聚pDNA,并且在相同的多阳离子/pDNA质量比下,PLO/pDNA复合物比PLL/pDNA复合物更耐破坏。然而,由于其介导内体逃逸的能力较差,带正电的多氨基酸的转染效率仍然很低。安徽阳离子转染试剂基因是阳离子聚合物作为转染剂的主要应用。
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。
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。但似乎找到一种既能改善基因表达又不影响细胞、不对细胞造成损害的技术也至关重要。
随着寡核苷酸生物合成产业的发展,不同类型的修饰寡核苷酸也被引入市场,以提高小RNA寡核苷酸转染的效率。其中一种是通过化学修饰来提高其与靶标和阻断外切酶活性的结合亲和力的agomirs和antagomirs。agomir是一种人工修饰的双链miRNA模拟物,旨在发挥比传统miRNA模拟物更高的靶标抑制活性(krtzfeldt另一方面,antagomir是一种专门设计的单链miRNA类似物,旨在抑制特定的miRNA。agomir和antagomir都被认为更稳定、更有效、更特异,而且与正常的模拟物或拮抗剂相比,对宿主细胞膜具有更高的结合亲和力。锁定核酸(LNA)是另一种修饰的寡核苷酸,其至少一个核苷酸具有额外的亚甲基桥,以增强其核糖环结构的稳定性。其锁定的核糖结构使得LNA比常用的寡核苷酸更短,从而使其比传统的寡核苷酸表现出更高的效率、稳定性和结合亲和力。NA基寡核苷酸的应用已被报道用于各种生化或功能分析,涉及递送小RNA分子,如siRNA、miRNA和piRNA。一些基于NA基的转染不需要转染试剂,这可以比较大限度地减少转染过程中试剂的二次效应。纳米颗粒的主要特性使它们能够用于细胞转染。jetPEI 转染试剂疫苗
用二乙基氨基乙基修饰,右旋糖酐链的酰胺化很容易被质子化,这使得它可以自组装成带负电荷核酸的纳米颗粒。难转细胞转染试剂公司
**近的研究已经确定了阳离子脂质体(CLs)的某些特征,这些特征增强了它们在体内转运核酸的能力。这些特征包括阳离子头基团及其邻近的脂肪链在主链上呈1,2关系,醚键用于桥接脂肪链到主链,成对的油基链作为疏水系链。无论如何,这些特征虽然不能决定细胞培养中更好的转染能力,但可以在体内实现更好的核酸递送。因此,必须谨慎对待体外和细胞培养的结果,不能必然地用来推断核酸载体在体内的潜力。当这些囊泡在体内引入时,其他因素(如颗粒直径)变得更加重要。使用脂质体时遇到的毒性通常与制剂中阳离子脂质与核酸之间的电荷比、所使用的制剂类型以及所给脂质体的剂量密切相关。较高的电荷比通常对多种细胞类型的毒性更大,包括*细胞系。另外,不同的试剂对细胞的毒性程度不同,毒性是细胞特异性的。目前市面上有超过30种不同的商用CL制剂品种可供选择。由于毒性,脂质体的体内递送必须尽可能靠近目标部位,以尽量减少副作用。难转细胞转染试剂公司