基因和RNAi***在临床上的应用需要安全高效的载体。迄今为止,核酸***的两种主要方法是基于病毒和非病毒载体。与病毒载体相关的安全问题有很多:诱导免疫反应的风险、不必要的突变和**。因此,在开发基于脂质或聚合载体的非病毒载体是势在必行的。1965年,Vaheri和Pagano引入了二乙基氨基乙基修饰的葡聚糖,这是第一种用于基因传递的聚合物。1987年,Felgner引入了DOTMA,这是第一种用于DNA转染的阳离子脂质。从那时起,大量不同的脂质和聚合物被开发出来。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。共转染是将一种以上类型的核酸引入真核细胞的过程。shRNA转染试剂效率高
阳离子聚合物是一种非病毒载体,其结构的一个共同特征是分子中存在许多带正电的基团,这些基团被质子化成带正电的聚合物。阳离子聚合物可以通过静电相互作用结合核酸,并将其凝聚成小的纳米颗粒。正电荷改善了与带负电荷的细胞膜的相互作用,并帮助多聚体在溶酶体降解发生之前逃离核内体。随后,多聚体通过阳离子聚合物上带正电基团介导的质子海绵效应从核内体中逸出。此外,核酸必须与阳离子聚合物分离,才能**终发挥其功能。成功的核酸转染需要转染效率高、细胞毒性低。在确定阳离子聚合物是否是合适的核酸转染试剂时,必须考虑这两个特点。一般认为,阳离子聚合物的分子量越高,其包封核酸和被细胞摄取的能力越强,细胞活力和核酸释放越差。另一方面,分子量越低的聚合物,其浓缩核酸和被细胞摄取的能力就越低,但在细胞毒性和核酸释放方面则表现得更好。因此,转染时应慎重考虑阳离子聚合物的分子量。一些化学修饰,如聚乙二醇化和胆固醇修饰,可以***改善聚合物的性能。此外,可生物降解材料是降低细胞毒性的有效手段。河南南京转染试剂随着寡核苷酸生物合成产业的发展,不同类型的修饰寡核苷酸也被引入市场,以提高小RNA寡核苷酸转染的效率。
deae-葡聚糖是一种化学修饰的葡聚糖类似物。通过用二乙基氨基乙基修饰,右旋糖酐链的酰胺化很容易被质子化,这使得它可以自组装成带负电荷核酸的纳米颗粒。deae -葡聚糖是***个用于核酸转染的阳离子聚合物。早在20世纪50年代,它就极大地增强了脊髓灰质炎病毒和SV40病毒DNA在哺乳动物细胞中的转染。随后,deae -葡聚糖被广泛应用于RNA或DNA的转染。然而,由于以下原因,deae -葡聚糖并没有作为比较好候选物:转染效率远低于脂质体等其他试剂;deae -葡聚糖的细胞毒性和免疫原性不容忽视。
为了在体外和体内可重复地传递基因和siRNA,含有核酸的脂质体、脂丛和多丛的配方需要精确组成转染试剂。虽然有几项研究已经调查了血液成分如何使脂质和聚合物纳米颗粒不稳定,对于介导细胞中基因传递或沉默的传递系统的**终组成知之甚少。多丛和脂丛的组成在系统给药进入血液后会发生不断的变化。过多的聚合物链或脂质体成分不强烈附着于复合物将从颗粒中脱落,而新的成分,如脂蛋白,可以粘附在复合物的表面。这不仅会导致颗粒的不稳定,还会改变生物分布或促进体内***。了解在体内递送的每个阶段(在给药部位,在血液循环过程中,在***和组织的细胞外基质中,以及**终进入靶细胞时),多聚物和脂聚物的组成如何变化,可能有助于设计具有更高稳定性的合成载体系统。超声辅助转染涉及在宿主细胞膜上制造微小的孔,以促进核酸(包括DNA和RNA)的传递。
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。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挑战仍然是效率低和细胞活力低。shRNA转染试剂效率高
在聚葡萄糖、精胺(PG)偶联物和第四代聚酰胺树状大分子(PAMAM G4)的帮助下。shRNA转染试剂效率高
随着寡核苷酸生物合成产业的发展,不同类型的修饰寡核苷酸也被引入市场,以提高小RNA寡核苷酸转染的效率。其中一种是通过化学修饰来提高其与靶标和阻断外切酶活性的结合亲和力的agomirs和antagomirs。agomir是一种人工修饰的双链miRNA模拟物,旨在发挥比传统miRNA模拟物更高的靶标抑制活性(krtzfeldt另一方面,antagomir是一种专门设计的单链miRNA类似物,旨在抑制特定的miRNA。agomir和antagomir都被认为更稳定、更有效、更特异,而且与正常的模拟物或拮抗剂相比,对宿主细胞膜具有更高的结合亲和力。锁定核酸(LNA)是另一种修饰的寡核苷酸,其至少一个核苷酸具有额外的亚甲基桥,以增强其核糖环结构的稳定性。其锁定的核糖结构使得LNA比常用的寡核苷酸更短,从而使其比传统的寡核苷酸表现出更高的效率、稳定性和结合亲和力。NA基寡核苷酸的应用已被报道用于各种生化或功能分析,涉及递送小RNA分子,如siRNA、miRNA和piRNA。一些基于NA基的转染不需要转染试剂,这可以比较大限度地减少转染过程中试剂的二次效应。shRNA转染试剂效率高