細(xì)胞轉(zhuǎn)染是在體外 和 體內(nèi)將外源核酸引入細(xì)胞的過程 。為了進行轉(zhuǎn)染，使用脂質(zhì)體、膠束和其他類似化合物形式的脂質(zhì)。這些結(jié)構(gòu)與細(xì)胞質(zhì)膜融合并將貨物分子輸送到細(xì)胞內(nèi)部。脂質(zhì)體轉(zhuǎn)染試劑通常適用于將生物活性物質(zhì)引入許多類型的真核細(xì)胞，例如蛋白質(zhì)、DNA、RNA、肽和核糖體。

基于聚合物的轉(zhuǎn)染試劑

陽離子的脂質(zhì)轉(zhuǎn)染試劑（帶負(fù)電荷的 DNA 與帶正電荷的脂質(zhì)體結(jié)合的試劑）比如：Lipofectamine 2000 轉(zhuǎn)染試劑、Lipofectamine 3000轉(zhuǎn)染試劑等這些轉(zhuǎn)染試劑簡單易用，在許多細(xì)胞系中都被廣泛使用。但是脂質(zhì)體轉(zhuǎn)染試劑在基于血清的培養(yǎng)基中或在細(xì)胞培養(yǎng)中使用抗生素時通常轉(zhuǎn)染效率較低。  而聚合物轉(zhuǎn)染試劑是基于脂質(zhì)轉(zhuǎn)染試劑上的優(yōu)化，當(dāng)以合適濃度使用時，這些試劑表現(xiàn)出低毒性。所以基于聚合物的轉(zhuǎn)染越來越受歡迎，因為它們的化學(xué)多功能性使其易于生產(chǎn)和修飾具有多種功能的不同聚合物結(jié)構(gòu)。基于聚合物的轉(zhuǎn)染試劑可用于轉(zhuǎn)染懸浮培養(yǎng)物、原代細(xì)胞、多種真核細(xì)胞系和貼壁細(xì)胞。

隨著對新的基于聚合物的轉(zhuǎn)染方法的不斷的研究和開發(fā)。細(xì)胞轉(zhuǎn)染技術(shù)也不斷面臨著新的要求和挑戰(zhàn)，尤其是體內(nèi)轉(zhuǎn)染采用脂質(zhì)體轉(zhuǎn)染試劑的方法轉(zhuǎn)染可能會引起體內(nèi)的炎癥反應(yīng)。基于聚合物的新的轉(zhuǎn)染方法為轉(zhuǎn)染各種細(xì)胞類型和加速未來研究提供了新的可能性。這是一種基于陽離子兩親嵌段共聚物的基因傳遞方法，可以有效地減少不良反應(yīng)并成功修飾出生后的 CNS 細(xì)胞。

陽離子聚合物轉(zhuǎn)染試劑的技術(shù)原理

常用的陽離子聚合物是組蛋白、聚-L-賴氨酸、聚酰胺胺樹枝狀大分子和魚精蛋白。在結(jié)構(gòu)上，陽離子聚合物分子可以是線性的或高度支化的。基于陽離子聚合物的轉(zhuǎn)染試劑主要通過濃縮 DNA 來提高轉(zhuǎn)染效率。外源 DNA 與陽離子聚合物分子形成復(fù)合物，導(dǎo)致宿主細(xì)胞通過內(nèi)吞作用攝取 DNA/聚合物復(fù)合物。 陽離子聚合物的轉(zhuǎn)染試劑具有生物相容性，可增強穩(wěn)定性并促進被吞沒的遺傳物質(zhì)從內(nèi)體中成功釋放。

這些新的基于聚合物的轉(zhuǎn)染試劑由可生物降解和微疏水的聚合物組成，主要作用是將外源遺傳物質(zhì)轉(zhuǎn)移到培養(yǎng)細(xì)胞中。有些聚乙烯亞胺類的轉(zhuǎn)染試劑還可用于幫助 質(zhì)粒 在無血清培養(yǎng)基中的吸收。

基于聚合物的轉(zhuǎn)染試劑的優(yōu)化

基于聚合物的轉(zhuǎn)染試劑也會引起細(xì)胞毒性，因此需要針對特定細(xì)胞類型的轉(zhuǎn)染進行優(yōu)化。早期的陽離子聚合物實驗表明，短側(cè)鏈聚合物的轉(zhuǎn)染能力較差，但在核內(nèi)轉(zhuǎn)錄方面表現(xiàn)更好，并與核酸形成穩(wěn)定的低電荷小復(fù)合物。另一方面，長鏈聚合物表現(xiàn)出較好的轉(zhuǎn)染效率，但形成的具有高正電荷的不太穩(wěn)定的復(fù)合物。近期實驗表明，富含咪唑的陽離子聚合物顯示出較高的轉(zhuǎn)染效率和更低的毒性。