轉(zhuǎn)染是通過非病毒方式將任何核酸分子引入培養(yǎng)的真核細(xì)胞中。過去，它通常僅用于指代 DNA，但隨著 RNAi 和最近 CRISPR 等應(yīng)用的開發(fā)，這種情況發(fā)生了變化。盡管將基因傳遞到細(xì)胞的方法有很多，但目前研究人員使用三種高度認(rèn)可的方法：化學(xué)試劑、電穿孔（基因電轉(zhuǎn)移）和病毒轉(zhuǎn)導(dǎo)。最終目標(biāo)是將核酸輸送到細(xì)胞中，通過外源基因的表達(dá)或內(nèi)源基因的敲低來研究基因功能。基因表達(dá)操控是藥物開發(fā)、癌癥研究、基因治療和組織工程等研究領(lǐng)域的核心技術(shù)。

真核細(xì)胞的化學(xué)轉(zhuǎn)染

試劑與核酸結(jié)合形成帶正電荷的復(fù)合物。 2) 將復(fù)合物添加到細(xì)胞中，并通過靜電相互作用與帶負(fù)電的細(xì)胞表面結(jié)合。 3) 細(xì)胞通過內(nèi)吞作用將復(fù)合物內(nèi)化到稱為內(nèi)體的膜囊泡中。 4) 試劑使內(nèi)體膜不穩(wěn)定 5) 復(fù)合物從內(nèi)體中逸出并釋放細(xì)胞質(zhì)中的核酸貨物（siRNA、miRNA 或大 RNA 通常在細(xì)胞質(zhì)中活躍）。 6) DNA 必須定位于細(xì)胞核，基因表達(dá)盒在細(xì)胞核中進(jìn)行轉(zhuǎn)錄。 

化學(xué)轉(zhuǎn)染

使用化學(xué)轉(zhuǎn)染試劑的轉(zhuǎn)染依賴于靜電相互作用來與核酸結(jié)合并靶向細(xì)胞膜。這可以通過磷酸鈣、聚陽離子和脂質(zhì)體等化合物或陽離子脂質(zhì)、聚合物、樹枝狀聚合物和納米顆粒等更先進(jìn)的技術(shù)來實(shí)現(xiàn)。

使用磷酸鈣進(jìn)行遞送是將核酸引入細(xì)胞的最古老且便宜的方法。該技術(shù)在一些易于轉(zhuǎn)染的細(xì)胞系中效果良好，但無法傳遞到更具耐藥性的細(xì)胞，需要大量 DNA，并且通常缺乏重現(xiàn)性。

為什么轉(zhuǎn)染很重要？

將外源核酸輸送到細(xì)胞中的能力使研究人員能夠研究基因表達(dá)（包括 CRISPR/Cas9）、RNAi 基因沉默并生成穩(wěn)定的細(xì)胞系。或者，生產(chǎn)細(xì)胞可用于病毒生產(chǎn)、抗體/蛋白質(zhì)生產(chǎn)和基因治療。

成功轉(zhuǎn)染的基礎(chǔ)知識

核酸的成功遞送受到幾個常見因素的影響，包括細(xì)胞傳代次數(shù)、細(xì)胞匯合度、DNA 質(zhì)量、DNA:試劑比例、復(fù)合物形成時間和轉(zhuǎn)染后孵育時間。