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。纳米颗粒的主要特性使它们能够用于细胞转染。安徽转染试剂定制
小RNA和质粒DNA的共转染可用于评估转染效率。这可以通过引入含有荧光素酶报告基因的质粒来实现,其中的3'UTR可以被特定的小RNA(如miRNA)识别,然后允许小RNA结合以抑制荧光素酶的表达。另一方面,在RNA干扰(RNAi)研究中,小RNA和质粒DNA的共转染也是必不可少的,以确定siRNA等特定小RNA对宿主细胞中特定基因表达的调节作用。小的非编码RNA,如siRNA,以其表观遗传调控能力而闻名,更具体地说,是转录后对特定基因表达的调控。siRNA模拟物和携带与荧光素酶报告系统相关的特定基因的质粒DNA可以同时共转染到靶细胞中。siRNA模拟物成功敲低特定基因表达将导致荧光素酶活性***降低。共转染还可能涉及不同的小分子如miRNAs,这有助于研究小RNA对靶宿主细胞的影响。例如,如果引入miRNA模拟物可以影响特定细胞类型中特定下游基因的表达,那么预计将其抑制剂序列同时转染到同一细胞中会降低单独miRNA模拟物序列发挥的转录后调节作用。与单一核酸类型的转染相比,涉及将多个核酸转移到同一细胞中的共转染通常更多挑战性更大,因为并非所有核酸类型都能有效转移,这可能取决于转染方法和所涉及的细胞类型。上海Lipo2000转染试剂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,它与质粒DNA结合并凝聚成致密颗粒。
在一项将质粒DNA转染到HUVEC中的研究中,使用包括Effectene和FuGENE 6在内的非脂质体试剂比脂质体试剂DOTAP(18%)产生了更好的转染效率(34%和33%)。在另一项用质粒DNA转染HUVEC的研究中,与Effectene和FuGENE 6或HD等非脂质体试剂(48小时时均<20%)相比,脂质体试剂显示出更高的转染效率(Lipofectamine LTX在48小时时约为38%,Lipofectamine 2000在48小时时约为23%)。在这些研究中,基于脂质体和非脂质体的试剂转染HUVECs的效率无法得出结论,主要是由于所用试剂的范围存在差异。然而,一致的观察结果表明转染效率仍然存在无论使用何种试剂,低于40%无疑暗示原代细胞是一种难以转染的细胞类型。
共转染是将一种以上类型的核酸引入真核细胞的过程。组合的一些例子包括多个质粒DNA ,siRNA和质粒DNA ,以及多个miRNAs进入同一个细胞。通常,多质粒DNA共转染的目的是将一种以上的外源基因导入宿主细胞。其应用之一是生产由几种质粒DNA成分组成的合成病毒或杂交载体。一个例子是在HEK293细胞系中,用转移、包膜和包装载体等几种质粒载体生成慢病毒。此外,多个质粒DNA的共转染也可以应用于蛋白质-蛋白质相互作用(PPI)研究,以研究一种蛋白质与另一种蛋白质之间的关系。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。
化学转染可分为基于脂质体或非基于脂质体。基于脂质体的转染试剂是一种化学物质,它能够形成带正电的脂质聚集体,这些聚集体可以与宿主细胞的磷脂双分子层顺利融合,从而允许外来遗传物质以**小的阻力进入。另一方面,非脂质体转染试剂可进一步分为几类,包括磷酸钙、树状大分子、聚合物、纳米颗粒和非脂质体。磷酸钙是转染中使用的低价的化学物质之一,转染涉及将带正电的钙离子(Ca2+)与带负电的核酸结合,形成沉淀,然后被宿主细胞吸收。然而,磷酸钙转染的成功率较低,需要事先优化才能达到较高的转染效率。树状大分子是三维的、高度支化的有机大分子,可以与核酸形成复合物,作为一种替代的非脂质体转染试剂,它优于磷酸钙。然而,使用树状大分子的转染效率仍然低于病毒载体和脂质体试剂。阳离子聚合物也可以与带负电荷的核酸形成复合物,这有助于细胞通过内吞作用吸收遗传物质。与病毒载体相比,阳离子聚合物产生的细胞毒性较小,但效率也较低。纳米颗粒由于其体积小,增强了核酸进入宿主细胞的能力,正在成为非脂质体转染的替代选择。是由非离子核酸与阳离子脂质体(CLs)表面结合,形成多层脂质-核酸复合物而形成的。安徽转染试剂定制
南京星叶生物正是利用将核酸封装在纳米级脂质体囊泡中的技术,开发出了Gemate系列转染试剂。安徽转染试剂定制
纳米颗粒在疫苗递送中往往表现出***的佐剂作用。阳离子聚合物,包括PEI、聚赖氨酸、阳离子葡聚糖和阳离子明胶,已经有报道显示出对Th1反应的强烈刺激,其特征是诱导CD4(+)T细胞增殖和th1相关细胞因子的分泌。此外,阳离子聚合物强烈抑制LPS诱导的巨噬细胞分泌TNF-α。阳离子聚合物的刺激能力与其阳离子化程度有关,阳离子聚合物与阴离子聚合物的中和可以完全消除刺激作用。聚合物的分子量也会影响其刺激能力,分子越大意味着刺激能力越大。安徽转染试剂定制
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