转染是将外源核酸送入细胞的过程，其目的是使外源基因编码的蛋白能够在细胞中表达。这些编码序列通常由质粒DNA携带到细胞中，以研究其未知的功能或用于特定的***目的。此外，降低基因表达的siRNA也是核酸转染的靶标。通过siRNA的敲低作用，研究人员可以操纵愈合基因的表达来研究基因的功能和相互作用。siRNA在**研究、基因***、组织工程等方面发挥着重要作用。mRNA曾被认为不适合用于基因***药物，因为它易于降解。然而，研究人员通过化学修饰提高了其稳定性，使其成为表达外源基因的理想核酸药物。mRNA疫苗已用于预防COVID-19，许多用于*****的mRNA药物正在开发中。裸核酸分子被细胞吸收的效率极低。这是因为核酸是亲水、带负电的生物分子，难以接近疏水、带负电的脂质细胞膜。因此，核酸分子必须通过载体传递到细胞中。核酸载体有两种:病毒载体和非病毒载体。在转染有效性和包装能力方面，病毒载体表现良好。然而，病毒载体的缺点也不容忽视，比如容易引发炎症反应和基因突变。而非病毒载体的材料来源丰富，化学结构可控，易于大量制备;因此，它们在核酸转染中具有不可替代的作用。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。DNA转染试剂
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。中国香港天津转染试剂在大肠杆菌细胞中复制的质粒通常含有二核苷酸频率为1:16的CpG基序，这与细菌DNA中的频率相似。
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。
人类原代干细胞是另一种公认的难以转染的细胞类型，转染这种细胞类型的比较大挑战仍然是效率低和细胞活力低。2015年，王等报道了Lipofectamine 2000和XtremeGENE HP等转染试剂在人牙周韧带干细胞中的转染效率非常低(<6%)，而阳性对照慢病毒载体的转染效率约为95%。与同一研究中采用的磁辅助转染技术相比，后者表现出更高的转染效率(～11%)和更低的毒性。在另一项涉及人骨髓间充质干细胞(hBM-MSC)的研究中，Lipofectamine LTX被证明比TransIT-2020、Lipofectamine 3000和聚乙烯亚胺(PEI)等其他试剂产生比较好的转染效率(至少高出三倍)，但细胞存活率较低(<50%)。相比之下，使用TransIT-2020试剂可能会获得更好的结果，该试剂的效率约为30%，细胞回收率高达90%，细胞干性约为95%。另一个难以转染干细胞的例子是诱导多能干细胞(iPSCs)。在一项比较转染人类ipsc衍生心肌细胞(hiPSC-CMSs)的不同非病毒方法的研究中，与其他试剂(Lipofectamine 3000、Lipofectamine 2000和基于pei的非脂质体试剂TransporterTM5和PEI25)相比，Lipofectamine STEM显示出更高的转染效率(高达32%)，其效率低于20%。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。
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。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。脾转染试剂疫苗
基因是阳离子聚合物作为转染剂的主要应用。DNA转染试剂
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。DNA转染试剂
