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。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。天津小动物转染试剂
脂质复合物(CLNACs)通过网格蛋白参与的内吞作用进入细胞，并被困在核内小体中，从这些囊泡结构中释放出来，进入核周区域，***进入细胞核。内吞作用在一定程度上取决于脂质体载体的物理化学性质。Friend和同事描述了可能由脂质体与核膜融合而形成的囊泡和网状核内膜。**近有研究表明，很大一部分从核内体释放到细胞质质的质粒由于与细胞质中的大离子凝聚剂结合而失去活性。这可能解释了脂质转染所观察到的低且可变的转染率。虽然这些脂质载体从细胞外部到细胞核的路径尚未完全确定，但核酸能够产生其效果本身就是一项惊人的壮举。至少对于质粒而言，较小的结构体比较大的质粒具有更高的转染率。核酸外排，虽然不是常见的报道，但也被证明会发生。天津小动物转染试剂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。
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。
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。与前一种策略类似，超声照射的暴露时间、脉冲数和密度也被报道与转染效率成比例相关，直至达到阈值。超过耐受极限，细胞存活率和转染效率可能会下降。同样，增加核酸的数量也可以提高超声辅助转染的转染效率。在同一项研究中，超声转染悬浮培养的人293T细胞比转染贴壁培养的相同细胞类型更容易。然而，这一观察结果与另一项研究的结果不一致，该研究报告在悬浮或单层条件下培养的转染大鼠细胞数量没有***差异。值得注意的是，后一项研究还报道了单层培养的大鼠细胞在转染后保持较高的细胞活力。然而，这两项研究的不一致结果表明，超声穿孔的比较好培养条件可能因使用的细胞系不同而异。在另一项研究中表明超声转染效率因使用的细胞类型而异，Hela和T-24细胞系的超声转染效率优于PC-3、U937和Meth A细胞系。因此，细胞类型的选择是影响超声转染效率的另一个因素。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。
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。脂质复合物(CLNACs)通过网格蛋白参与的内吞作用进入细胞。天津小动物转染试剂
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。天津小动物转染试剂
肌内注射脂质体不能引起强烈的毒性反应，这与肺内或静脉注射途径的情况不同。几项体内研究表明，pDNA载体的肺内递送是促炎th1样细胞因子的产生和随后浸润细胞涌入肺区域的原因。在任何情况下，阳离子脂质本身不会引起免疫反应，而且这种效果不是由于pDNA制备中存在内***。在一项囊性纤维化临床试验中，急性轻度流感样症状被认为是由DNA依赖效应引起的，而对照组(*脂质组)没有观察到这种效应。有几种方法可以降低载体CpG基序的免疫刺激作用。这些包括这些基序中胞嘧啶碱基的甲基化，中和序列的添加，CpG基序的消除，使用化学或生物方法的免疫抑制，将载体靶向远离网状内皮系统的细胞，以及抑制内粒体酸化。研究表明，系统地消除pDNA载体中约50%的CpG基序，可导致体外小鼠脾细胞和静脉注射或鼻内滴注小鼠肺中细胞因子分泌减少。该方案还增加了转基因表达水平。利用肌内注射等途径，远离网状上皮系统进行被动靶向，也能提高转基因表达水平。天津小动物转染试剂
