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。转染时推荐使用血清减少或无血清培养基包括阳离子转染试剂,如Lipofectamine、HiperFect 和EndofectinMax。悬浮细胞转染试剂疫苗
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。例如,电穿孔技术依赖于电场来增加宿主细胞膜的通透性,以内化外来核酸。因此,电穿孔过程中的电压和持续时间是决定电穿孔成功与否的重要因素。施加高压的长时间电穿孔可能会导致细胞损伤并降低转染效率。通过增加电脉冲的数量也可以提高电转染效率,但这可能会降低细胞活力。另一方面,电转染效率取决于所使用的细胞类型,每当要电转染一种新的细胞类型时,应优化电穿孔条件。一些细胞如T淋巴细胞,即使在标准的电穿孔条件下也可能转染不良,而电转染成纤维细胞通常可以产生良好的转染结果。电穿孔缓冲液的组成是影响转染效率的另一个关键参数。据报道,电穿孔缓冲液中的ATP酶抑制剂如利多卡因可提高电穿孔后的细胞活力,而使用K+-based缓冲液的转染效率优于Mg2+-based缓冲液。假设Mg2+离子在***ATP酶以恢复电穿孔后的离子稳态中发挥关键作用,以比较大限度地减少细胞死亡,但可能会降低转染效率。因此,应优化由多种成分组成的合适的电穿孔缓冲液配方,以确保转染效率和电穿孔后细胞活力之间的平衡。安徽北京转染试剂阳离子聚合物是一种非病毒载体。
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。
转染时通常推荐使用血清减少或无血清培养基,包括阳离子转染试剂,如Lipofectamine、HiperFect 和EndofectinMax。这种转染活动需要形成阳离子脂质体-DNA复合物,这需要带正电的脂质体分子和带负电的核酸之间的相互作用。因此,血清中负电荷分子的存在可能会影响这种复杂的相互作用,从而影响转染效率。然而,发现10%血清的存在导致FuGENE HD、jetPEI、Lipofectamine 2000和Arrest-In转染MCF-7、HeLa、C2C12和MC3T3的转染效率更高。研究表明,转染中少量的血清可以通过调节转染复合物的zeta电位来改善转染复合物与其宿主细胞表面之间的表面相互作用。脂质复合物又称阳离子脂质-核酸复合物(CLNACs)。
脂质复合物又称阳离子脂质-核酸复合物(CLNACs),是由非离子核酸与阳离子脂质体(CLs)表面结合,**终形成多层脂质-核酸复合物而形成的。带负电荷的核酸被吸引到带正电荷的囊泡表面,**初与停靠在阳离子囊泡表面的核酸分子形成复合物,然后发展到核酸分子持续粘在脂质分子上的阶段,脂质双分子层围绕紧实的核脂质颗粒。复合物形态的这种异质性可能归因于囊泡的脂质组成、复合物形成的方式、脂质:核酸比例、核酸结构的大小、试剂的批次差异以及用于处理和可视化这些复合物的技术。除了静电吸引外,疏水相互作用被认为有助于脂质和核酸之间的复合物形成。因此,根据正电荷(阳离子脂质)与负电荷(核酸上的磷酸基)的电荷比,脂质体可能通过与细胞表面的蛋白聚糖基团等带电残基的静电相互作用,或通过与质膜疏水区域的疏水相互作用进入细胞。阳离子脂质体合成中常用的分子是中性脂质二油基磷脂酰乙醇胺(DOPE)。悬浮细胞转染试剂疫苗
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。悬浮细胞转染试剂疫苗
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。悬浮细胞转染试剂疫苗