陽離子聚合物--聚乙烯亞胺（polyethyleminine，PEI)
聚乙烯亞胺是目前研究的陽離子聚合物非病毒基因載體，它是由單體(-CH,CH,-NH-)構(gòu)成的具有伯胺﹑仲胺和叔胺基團的水溶性聚合物。PEI單體中每3個原子含1個氮，并構(gòu)成同的胺基。這些胺基的pKa值不同，使 PEI在較寬的pH范圍均可以被質(zhì)子化,這是PEI有較強的結(jié)合DNA和黏附細胞并作為基因轉(zhuǎn)導(dǎo)載體的重要原因。
分子量是決定其轉(zhuǎn)染效率重要因素，高分子量的PEI具有高效的基因轉(zhuǎn)染效率，但因為其大量正電荷的存在以及非生物降解性，可以導(dǎo)致細胞膜去穩(wěn)定化，顯示出較大的細胞毒性，低分子量的PEI(低于2kDa)毒性低，但基因轉(zhuǎn)染效率也隨之降低。在HeLa、COS7、293T和CHO四種細胞上評價交聯(lián)PEI作為基因載體體外轉(zhuǎn)染pGL3的效率。發(fā)現(xiàn)二硫鍵含量和PEI分子量大小決定了轉(zhuǎn)染效率。
不同分子量的PEI轉(zhuǎn)染效率不同
枝狀的 800 kD PEI 是*報道的可用于多種細胞轉(zhuǎn)染的試劑，枝狀的 25 kD PEI（25B）用于 HEK293 細胞大規(guī)模瞬時轉(zhuǎn)染，其轉(zhuǎn)染效率較枝狀2 kD、600 kD、800 kD 或線狀 22 kD PEI（22L）的高。
有研究報道，比較了 3 種商品化的 PEI 轉(zhuǎn)染試劑 25 kD LPEI、40 kDPEI-Max、PEI pro，轉(zhuǎn)染 HEK293 和 CHO 細胞，PEI pro 的轉(zhuǎn)染效率低于 25 kD LPEI、40 kD PEI-Max，PEI pro 的毒性。經(jīng)過優(yōu)化，PEI-Max 的表達量優(yōu)于 25 kD LPEI。
PEI 介導(dǎo)的瞬時轉(zhuǎn)染中 DNA 和 PEI 比例一般為1:2 ~ 1:3（W/W），提高轉(zhuǎn)染試劑比例會提高轉(zhuǎn)染效率，但是隨之細胞毒性也會增加。另外轉(zhuǎn)染時的細胞密度、DNA-PEI聚合物的大小、培養(yǎng)基的組成等都會影響轉(zhuǎn)染效果。
陽離子聚合物--脂質(zhì)體
陽離子脂質(zhì)體易穿透細胞膜，轉(zhuǎn)染效率要明顯高于其他轉(zhuǎn)染試劑，因而也廣泛用于瞬時轉(zhuǎn)染，但因其化學(xué)合成不易，商業(yè)化常用的脂質(zhì)體如 Lipofectamine 價格較高，遠貴于其他化學(xué)轉(zhuǎn)染試劑，因此只適合于小量瞬時轉(zhuǎn)染。
目前的脂質(zhì)體轉(zhuǎn)染體系是將陽離子脂質(zhì)體與 DNA 溶液混合，以形成 DNA 夾在脂質(zhì)雙分子層之間的結(jié)構(gòu)。HEK293 細胞是非常適合進行瞬時轉(zhuǎn)染的細胞，很容易接收外來 DNA，在合適的轉(zhuǎn)染條件下，脂質(zhì)體轉(zhuǎn)染效率可達 80% 以上， 使用商品化羅氏的 FuGene HD 或者Invitrogen 的 Lipofectamine2000 的轉(zhuǎn)染效率甚至可達90% 以上。但是傳統(tǒng)的 CHO 細胞的轉(zhuǎn)染效率相對較低，只有 40% ~ 60%。
Thermo Fisher 公司新開發(fā)的Expi293F 和 ExpiCHO 瞬時轉(zhuǎn)染系統(tǒng)的轉(zhuǎn)染效率和表達量有了較大的提升，但是商品化的轉(zhuǎn)染試劑盒培養(yǎng)基價格較貴，不太適用于產(chǎn)業(yè)化放大。
因此，目前PEI轉(zhuǎn)染試劑，價格實惠深受廣大科研伙伴的熱愛。重點是超級便宜！！！便宜到什么程度呢？偷偷告訴你：據(jù)說一次可配1L的量！1L？？天啊，怎么能用的完？如此便宜實惠的轉(zhuǎn)染試劑該如何操作呢？
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