纳米颗粒的主要特性使它们能够用于细胞转染,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比较好技术也至关重要。纳米颗粒参与内皮运输的能力使其能够精心设计**精确的方法,将基因结构靶向到特定的作用位置。来自不同化合物和元素的纳米颗粒的作用方式与转染的非病毒载体相同,这使它们能够通过内吞作用将DNA运输过细胞膜。DNA被包裹起来,很容易从核内体中释放出来,也被核酸酶保护着不被消化。由于有许多不同种类的纳米颗粒,找到**适合转染哺乳动物细胞的纳米颗粒是至关重要的。将纳米颗粒与其他化合物连接成多功能、复杂的运输单元,可以提高穿越细胞膜和细胞内运输的效率。将蛋白质或多肽结合到纳米颗粒上,根据细胞类型的不同,转染效率提高了5到10倍。纳米颗粒可以参与内体途径,并可以通过细胞质将DNA运输到细胞核。新疆高分子转染试剂
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。吉林转染试剂教做由于CRISPR/Cas的发现,基因组编辑领域经历了一场变革。
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。
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。在腺病毒载体或脂质体的全身递送后,转基因表达相对短暂。
目前核酸递送系统的局限性之一是无法深入穿透组织和***,如实体瘤和大脑。通常情况下,只能到达并转染细胞的外层,从而导致***效果不佳。爱泼斯坦巴尔病毒(EBV),一种人类**病原体,似乎通过劫持**微环境中的外泌体进行细胞间通讯来克服这一点。外泌体是小的膜囊泡(40 ~ 200nm),起源于内吞。在被释放到细胞外环境后,由于其表面存在细胞识别分子,它们可以与邻近细胞融合。外泌体外泌体是细胞间mRNA、小rna (miRNA)和信号因子的载体,通过经历细胞内化和释放的几个周期,能够跨越几层组织。它们可以由多种细胞分泌,包括肿瘤细胞、树突状细胞、B细胞、T细胞、上皮细胞和神经元。利用外泌体途径的一种潜在方法是将脂质体核酸重新包装到外泌体中。这可以通过靶向外泌体特异性的膜蛋白(如四跨蛋白和膜联蛋白)并启动脂质体和外泌体之间的融合事件来实现。Severino et al.进行的研究也指出了阳离子脂质作为基因递送纳米载体的潜在毒性。中国香港siRNA转染试剂
脂质复合物(CLNACs)通过网格蛋白参与的内吞作用进入细胞。新疆高分子转染试剂
基于病毒的转染,或者更具体地称为转导,涉及使用病毒载体将特定的核酸序列带入宿主细胞。逆转录病毒,如慢病毒,通常用于稳定转染。相比之下,腺病毒、腺相关病毒(AAV)和疱疹病毒是不能保证稳定转染的病毒载体。与非病毒转染相比,病毒转导被***认为是一种转染难以转染的细胞(如原代细胞)的高效方法。一般来说,逆转录病毒只能用于转染分裂细胞,而腺病毒、AAV和疱疹病毒可用于转染分裂细胞和非分裂细胞。然而,病毒转导与较高的细胞毒性相关,并可能造成病毒***的风险。病毒载体通常包含一个病毒包膜,它包围并保护病毒。表面蛋白可能存在于某些类型的病毒(如腺病毒)的表面,以促进与宿主细胞的接触和通信。病毒遗传物质被包裹在衣壳中,进入宿主细胞后,衣壳将被打开。与腺病毒、aav和疱疹病毒的基因组不同,这些病毒的基因组是单独维持的,逆转录病毒基因组被整合到宿主基因组中。通常,腺病毒和疱疹病毒携带双链DNA, AAV携带单链DNA,而逆转录病毒携带RNA。新疆高分子转染试剂