上一章我们介绍了6种细胞转染方法，以及几种常见的转染试剂，这章具体介绍4类常用的转染试剂及作用机制。
离子类转染试剂
图源：耐思生命NEST
钙磷法（Calcium phosphate transfection method）：钙磷法是一种传统的细胞转染方法，适用于哺乳动物细胞。该方法基于钙离子与DNA结合生成复合物的原理。首先，将外源DNA与钙盐混合，产生钙磷结晶沉淀。然后，将钙磷沉淀与目标细胞一同处理，通常是直接加入到细胞培养基中。转染过程中，细胞通过吞噬作用摄取了外源DNA。该方法简单易行，价格低廉，但转染效率较低，对细胞的毒性较大。
肌动蛋白类试剂（Actin-based reagents）：肌动蛋白类试剂是一类利用细胞内辅助因子肌动蛋白进行细胞转染的试剂。目前，主要有两种肌动蛋白类试剂被广泛应用：
介导转染肌动蛋白类试剂（Mediated Transfection Actin-based Reagents）：这类试剂将DNA与肌动蛋白相结合，形成复合体，通过肌动蛋白介导，使DNA进入细胞。其中，有一种常用的介导转染肌动蛋白类试剂是聚乙烯醇肌动蛋白（Polyethyleneimine-Actin, PEI-Actin）。聚乙烯醇肌动蛋白复合体与细胞膜发生相互作用，启动肌动蛋白点的聚合，促进DNA融入细胞。
直接转染肌动蛋白类试剂（Direct Transfection Actin-based Reagents）：这类试剂是将肌动蛋白与DNA结合形成复合体，并通过肌动蛋白内源结构的特点，使DNA进入细胞。这些肌利用细胞萎缩遗传性变体细胞生成的肌动蛋白，如生物素化微柱肌动蛋白（Biotinylated Microcolumn Actin, BMCA）。BMCA与DNA形成复合体，通过与细胞膜上生物素结合的受体相互作用，展开了DNA的内吸。
聚合物类转染试剂
图源：耐思生命NEST
聚乙烯醇（Polyethyleneimine, PEI）：PEI是一种阳离子性高分子聚合物，被广泛用于细胞转染。PEI可与DNA/RNA负电荷结合形成复合物，并介导复合物与细胞膜之间的相互作用，促进DNA的转染进入细胞。PEI常用于无血清培养基中，使得细胞在转染过程中细胞存活率较高。PEI可在细胞膜上形成的可稳定遗传信息复合物，通过内吸近缘的方式，将DNA递送到胞质中。
聚合脂质体（Polymeric Liposomes）：聚合脂质体是由具有特定结构的脂质和聚合物组成的纳米粒子。与传统脂质体相比，聚合脂质体具有更高的负载能力、更好的稳定性和较长的循环时间。将DNA与聚合脂质体包裹成复合体，该复合体可利用靶向和胞噬等机制，实现DNA的转染进入细胞。聚合脂质体在细胞转染过程中具有较高的转染效率和较低的细胞毒性。
蛋白质类转染试剂
图源：耐思生命NEST
聚赖氨酸（Poly-L-lysine, PLL）：PLL是一种多阳离子性的蛋白质聚合物，常用于细胞转染和细胞培养的表面涂层。在细胞转染中，PLL能够与DNA或RNA形成复合体，通过静电相互作用帮助复合体进入细胞。PLL与DNA相互作用的机制是电荷中和和阳离子的吸附。PLL在胞内释放阳离子，从而促使DNA与细胞内的负电荷区域结合，进而实现转染。
聚精氨酸（Poly-L-arginine, PLA）：PLA是一种多阳离子性氨基酸聚合物，与PLL类似，也被用作细胞转染试剂。PLA与DNA/RNA相互作用形成复合体，然后与细胞膜上的负电荷区域相互作用，从而促进DNA/RNA的转染进入细胞。与PLL相比，PLA具有更高的阳离子性，因此在某些情况下，PLA可能具有更好的转染效率。
图源：耐思生命NEST
伯胺脂质（Cationic Lipids）: 伯胺脂质是一种阳离子性脂质，其分子结构通常包括一个亲水头部和一个疏水尾部。在转染过程中，伯胺脂质能够与DNA/RNA形成复合体，并与细胞膜中负电荷的磷脂结合。这种相互作用促使复合体进入细胞内。伯胺脂质转染的优点包括简单易用、成本较低，适用于多种细胞类型。然而，伯胺脂质转染也存在一些缺点，例如转染效率有限，有一定的细胞毒性。
双链脂质（Bilayer Lipids）: 双链脂质是由两个脂质链构成的脂质分子。双链脂质通常作为基础材料与其他辅助成分（如胆固醇）组成复杂的转染试剂。这些复杂的脂质体结构对转染效果起到了重要的作用，可以增强DNA/RNA与细胞膜的相互作用，提高转染效率。相比于伯胺脂质，双链脂质转染试剂通常具有较高的转染效率和较低的细胞毒性。然而，其制备较为复杂，成本相对较高。
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