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。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。苏州转染试剂企业
在7种转染试剂(DAC-30、DC-30、Lipofectin、LipofectAMINEPLUS、Effectene、FuGene 6和superect)中,FuGene 6转染HASMCs和α-10 SMCs的效率比较高。在这两种细胞系中,superect产生的细胞毒性作用比较高,其次是DAC-30和Lipofectamine Plus,而FuGene 6被认为对细胞系相对安全。在另一项比较人类和动物来源的不同细胞系转染结果的研究中,猪气管上皮细胞(PTE)被Effectene、Lipofectamine Plus和PEI等转染试剂转染的效率高于人类气管上皮细胞(HTE)。化学转染后,转染后的HTE也表现出比PTE更低的活力。两项被引用研究的综合结果认为动物细胞系可能比人类细胞系更有效地转染。悬浮细胞通常被认为比贴壁细胞更难转染,因为转染复合物对细胞的潜在附着减少悬浮细胞表面。然而,一项比较Xfect、Lipofectamine2000、Nanofectamin、TransIT-X2和TransIT-2020效率的研究表明,除了Xfect之外,所有试剂转染悬浮细胞的效率都高于贴壁细胞(Tammetal.,2016)。然而,相反观察结果背后的原因在很大程度上仍不清楚,未来可能会进一步探索。核酸与转染试剂的比例神经细胞转染试剂性价比高脂质复合物又称阳离子脂质-核酸复合物(CLNACs)。
脂质颗粒的加入导致内体DNA释放增加。Delgado等人通过在肾细胞中添加鱼精蛋白,设法提高了固体脂质纳米颗粒的转染效率,但与不添加鱼精蛋白的对照组相比,相同的多功能单元,DNA/鱼精蛋白/SLN(固体脂质纳米颗粒),降低了HEK 293细胞系(人胚胎肾细胞)的转染效率。这给了我们希望,通过加入必要的配体的可能性,使用纳米颗粒的转染可能会调整到给定的细胞类型。Bahrami et al.经表明,不同种类的纳米颗粒以不同的方式与细胞膜结合。形成这些键的差异取决于它们的球形或非球形形状,也取决于不同纳米颗粒所表现出的各种粘附电位以及它们进入后引起的膜形状变化。Prabha等人的实验表明,纳米颗粒的大小对COS-1(非洲绿猴肾细胞)和HEK 293细胞系的转染效率有***影响:使用较小的纳米颗粒时,转染效率分别是使用较大纳米颗粒的27倍和4倍。在两种分散体中,小颗粒和大颗粒的细胞摄取、表面电荷和DNA释放是相同的,这表明使用纳米颗粒进行基因传递的效率受到许多因素的影响,它们的使用应该根据细胞类型和应用条件进行具体调整。此外,用作纳米颗粒分散剂的不同物质,如十六种不同类型纳米颗粒的猪肺表面活性剂和牛血清白蛋白,对其在溶液中的团聚有***影响。
Severinoetal.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。他们成功实现了人动力蛋白的表达,但也证明了较高浓度的SLN仍然具有细胞毒性,并导致活细胞数量减少。另一组比较了DNA/DOTAP复合物和由鱼精蛋白、DNA和脂质层组成的纳米颗粒在不同细胞系上的转染效率:CHO(中国仓鼠卵巢细胞)、HEK293(人胚胎肾细胞)、NIH3T3(小鼠胚胎成纤维细胞)和A17(小鼠*细胞)。鱼精蛋白/DNA/脂质纳米颗粒在每种细胞系中更有效地实现绿色和红色荧光蛋白的表达,即使不同细胞系对转染的敏感性不同。阳离子脂质的毒性作用使我们必须寻找另一种能够取代它们的化合物。不同的β-氨基酯聚合物作为纳米载体,成功地将hESC(人类胚胎干细胞)的转染效率提高了四倍,同时保持较低的细胞毒性。这给我们带来了希望,纳米颗粒能够与具有所需官能团的其他化合物的必要添加一起形成***有效的核酸递送平台。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。
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。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。siRNA转染试剂试用
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。苏州转染试剂企业
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。苏州转染试剂企业