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现有转染技术大致分为三大类:化学、物理和生物转染技术。任何一种转染方法都不可能适用于所有细胞类型和实验
因此,应根据您的细胞类型和实验需求选择理想的转染方法。具体来说,将分子递送到细胞中的能力因递送物质大小和细胞类型而异。例如,原代细胞和干细胞通常比普通细胞系更难转染。此外,所使用的转染方法应高效、低毒、对正常细胞生理机能的影响最小,同时易于使用、可重复性好 [1]。
了解转染方法并选择最适合您的细胞和实验应用的方法。
选择标准 | 基于阳离子脂质的方法 化学方法 | 电穿孔 物理方法 | 病毒递送 生物方法 |
---|---|---|---|
效率:易于转染的细胞 | +++ | +++ | +++ |
效率:难以转染的细胞 | ++ | +++ | +++ |
细胞活率 | +++ | ++ | +++ |
递送较大的物质 (>7 kb) | ++ | +++ | ++ |
高通量兼容性 | +++ | ++ | +++ |
易于使用 | +++ | +++ | + |
生物安全 | +++ | +++ | + |
每次反应成本 | +++ | ++ | + |
+++ 适用于大多数应用;++ 适用于某些应用;+ 不推荐,但可能适用于某些应用。
化学基因递送法使用载体分子,这些分子可以中和正电荷或将正电荷传递给核酸。
阳离子脂质转染是最热门的方法之一,在各种应用和细胞类型中的转染效率较高。此外,这种方法具有通用性,试剂可用于递送 DNA、RNA 或蛋白质。具体来说,这些试剂自发形成核酸-阳离子脂质试剂复合物,通过内吞作用由细胞吸收。
磷酸钙沉淀是一种易于实现且价格低廉的转染方法,可用于多种细胞类型。在该方法中,磷酸钙促进 DNA 与细胞表面结合,通过内吞作用促进摄取。
DEAE-右旋糖酐转染是最早的化学转染方法之一,操作相对简单,成本较低。在该方法中,DEAE-右旋糖酐分子与核酸形成带正电的复合物,核酸可以结合细胞膜并通过内吞作用或渗透性休克进入细胞。
阳离子聚合物的转染效率水平可能有所不同,它们溶于水,并在核酸-聚合物复合物形成后发挥作用。这些复合物可以附着在细胞膜上,通过内吞作用被摄取。
物理基因递送法可以将核酸直接递送到细胞质或细胞核中,而无需使用化学载体分子。
电转染是一种常见的物理转染法,该方法使用电脉冲在细胞膜上暂时形成多个孔,方便核酸通过。该方法可用于大量细胞的快速转染,适用于包括临床研究在内的一系列环境。
其他物理基因递送法与电转染不同,但仍然可以在不使用载体分子的情况下将核酸直接转移到细胞中。这些方法包括生物颗粒递送,即将核酸包衣的颗粒以显微注射法注射到细胞中,其中使用针直接将核酸注射到细胞中,然后进行激光介导转染,其中激光脉冲产生细胞孔。
生物转染法利用基因工程病毒将核酸转移到细胞中。
在病毒介导的转染中(也称为转导),病毒作为载体,携带基因进入真核细胞。这种方法通常用于不适用其他转染方法的难以转染的细胞类型,通常用于临床研究。
图 3.病毒转染机制。 (1) 使用 3 ~ 4 个编码目标基因和病毒蛋白的质粒转染包装细胞。(2) 病毒在包装细胞中组装、收获并纯化。(3) 利用病毒转导靶细胞,释放目标基因。(4) 在本例中,慢病毒载体的 RNA 被逆转录为 DNA,DNA 整合到宿主基因组中表达重组蛋白。
仅供科研使用,不可用于诊断目的。