由于CRISPR/Cas的发现，基因组编辑领域经历了一场**。细菌免疫系统的CRIPSR/Cas成分导致全基因组双链DNA断裂，并通过内部DNA修复过程促进基因编辑。有研究指出，阳离子聚合物聚乙二胺-环糊精(PC)有助于编码Cas9和sgRNA的质粒的有效递送。当大质粒通过PC传递时，它们可以以高N/P比聚结并包裹质粒;这有效地编辑了两个基因组位点:血红蛋白亚基β(19.1%)和菱形5同源物1(RHBDF1(7.0%))。研究人员开发了巨噬细胞特异性启动子驱动的Cas9表达质粒(pM458和pM330)，并将其包裹在阳离子脂质辅助PEG-b-PLGA纳米颗粒中，以解决无法在靶组织和细胞中进行精确基因编辑的问题(CLAN)。基于阳离子聚合物的基因***在临床试验中显示出巨大的潜力，但由于研究仍处于早期阶段，目前大多数研究都处于临床前阶段。流式细胞术可以更精确地定量表达特定荧光基因的细胞，以评估转染效率。安徽武汉转染试剂
纳米颗粒的尺寸很小，但它们比其他颗粒具有更大的粘附表面，同时具有高稳定性。正因为如此，它们能够成功地穿过细胞膜，进入细胞，并与自然发生的细胞内途径结合，具有将特定颗粒带到预定目标位置的***准确性。由于纳米颗粒在细胞内运输和保护化合物方面具有巨大的潜力，可以避免酶的消化或储存在核内体中，因此纳米颗粒作为细胞过程成像的工具，作为将药物携带到细胞内的各种系统的一部分，或**终用于基因传递。纳米颗粒通过官能团和非共价键之间的特异性和非特异性键与核酸结合的特性类似于体内DNA和抑制蛋白之间的自然结合。在细胞内运输外源DNA的效率受到两个主要因素的限制:内吞作用，穿过细胞膜的方式，或适当的细胞受体***和内体屏障的破坏。研究表明，在细胞内，与荧光标记物连接的纳米颗粒聚集在靠近细胞核的溶酶体中，但它们不会穿过核膜。事实上，这并没有干扰特定基因结构编码的蛋白质的表达，这证明了纳米颗粒可以参与内体途径，并可以通过细胞质将DNA运输到细胞核。不同种类的化学物质有不同的纳米粒子，它们具有不同的性状、化学性质、物理性质和结构。西藏肺转染试剂Severino et al.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。
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。
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%。纳米颗粒，由于其在DNA转运到细胞中的保护能力，在不久的将来可以用作转基因的非病毒载体。
除了mRNA疫苗，DNA疫苗也是不错的选择。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，研究人员集中研究了将合成t细胞免疫原作为DNA疫苗使用的方法。他们改进了PG和PAMAM G4复合物的大小、运动性和表面电荷，然后在BALB/c小鼠中测试疫苗设计的免疫原性。根据研究结果，由于同时包装在PG和PAMAM G4包膜中，DNA疫苗的免疫原性增加。在给予PG包被的DNA疫苗复合物的小鼠中，观察到**强的t细胞反应，并且这些反应明显高于给予裸DNA组合和PAMAM 4G包被的DNA组合的动物组。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。中国台湾西安转染试剂
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。安徽武汉转染试剂
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。安徽武汉转染试剂
