纳米颗粒的主要特性使它们能够用于细胞转染,但似乎找到一种既能改善基因表达又不影响细胞、不对细胞造成损害的比较好技术也至关重要。纳米颗粒参与内皮运输的能力使其能够精心设计**精确的方法,将基因结构靶向到特定的作用位置。来自不同化合物和元素的纳米颗粒的作用方式与转染的非病毒载体相同,这使它们能够通过内吞作用将DNA运输过细胞膜。DNA被包裹起来,很容易从核内体中释放出来,也被核酸酶保护着不被消化。由于有许多不同种类的纳米颗粒,找到**适合转染哺乳动物细胞的纳米颗粒是至关重要的。将纳米颗粒与其他化合物连接成多功能、复杂的运输单元,可以提高穿越细胞膜和细胞内运输的效率。将蛋白质或多肽结合到纳米颗粒上,根据细胞类型的不同,转染效率提高了5到10倍。并被困在核内小体中,从这些囊泡结构中释放出来,进入核周区域,后进入细胞核。贵州青岛转染试剂
脂质复合物(CLNACs)通过网格蛋白参与的内吞作用进入细胞,并被困在核内小体中,从这些囊泡结构中释放出来,进入核周区域,***进入细胞核。内吞作用在一定程度上取决于脂质体载体的物理化学性质。Friend和同事描述了可能由脂质体与核膜融合而形成的囊泡和网状核内膜。**近有研究表明,很大一部分从核内体释放到细胞质质的质粒由于与细胞质中的大离子凝聚剂结合而失去活性。这可能解释了脂质转染所观察到的低且可变的转染率。虽然这些脂质载体从细胞外部到细胞核的路径尚未完全确定,但核酸能够产生其效果本身就是一项惊人的壮举。至少对于质粒而言,较小的结构体比较大的质粒具有更高的转染率。核酸外排,虽然不是常见的报道,但也被证明会发生。黑龙江转染试剂动物实验基于病毒的转染,或者更具体地称为转导,涉及使用病毒载体将特定的核酸序列带入宿主细胞。
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%。
基因和RNAi***在临床上的应用需要安全高效的载体。迄今为止,核酸***的两种主要方法是基于病毒和非病毒载体。与病毒载体相关的安全问题有很多:诱导免疫反应的风险、不必要的突变和**。因此,在开发基于脂质或聚合载体的非病毒载体是势在必行的。1965年,Vaheri和Pagano引入了二乙基氨基乙基修饰的葡聚糖,这是第一种用于基因传递的聚合物。1987年,Felgner引入了DOTMA,这是第一种用于DNA转染的阳离子脂质。从那时起,大量不同的脂质和聚合物被开发出来。南京星叶生物正是利用将核酸封装在纳米级脂质体囊泡中的技术,开发出了Gemate系列转染试剂。由于CRISPR/Cas的发现,基因组编辑领域经历了一场变革。
为了在体外和体内可重复地传递基因和siRNA,含有核酸的脂质体、脂丛和多丛的配方需要精确组成转染试剂。虽然有几项研究已经调查了血液成分如何使脂质和聚合物纳米颗粒不稳定,对于介导细胞中基因传递或沉默的传递系统的**终组成知之甚少。多丛和脂丛的组成在系统给药进入血液后会发生不断的变化。过多的聚合物链或脂质体成分不强烈附着于复合物将从颗粒中脱落,而新的成分,如脂蛋白,可以粘附在复合物的表面。这不仅会导致颗粒的不稳定,还会改变生物分布或促进体内***。了解在体内递送的每个阶段(在给药部位,在血液循环过程中,在***和组织的细胞外基质中,以及**终进入靶细胞时),多聚物和脂聚物的组成如何变化,可能有助于设计具有更高稳定性的合成载体系统。小RNA和质粒DNA的共转染可用于评估转染效率。贵州青岛转染试剂
脂质复合物(CLNACs)通过网格蛋白参与的内吞作用进入细胞。贵州青岛转染试剂
Severinoetal.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。他们成功实现了人动力蛋白的表达,但也证明了较高浓度的SLN仍然具有细胞毒性,并导致活细胞数量减少。另一组比较了DNA/DOTAP复合物和由鱼精蛋白、DNA和脂质层组成的纳米颗粒在不同细胞系上的转染效率:CHO(中国仓鼠卵巢细胞)、HEK293(人胚胎肾细胞)、NIH3T3(小鼠胚胎成纤维细胞)和A17(小鼠*细胞)。鱼精蛋白/DNA/脂质纳米颗粒在每种细胞系中更有效地实现绿色和红色荧光蛋白的表达,即使不同细胞系对转染的敏感性不同。阳离子脂质的毒性作用使我们必须寻找另一种能够取代它们的化合物。不同的β-氨基酯聚合物作为纳米载体,成功地将hESC(人类胚胎干细胞)的转染效率提高了四倍,同时保持较低的细胞毒性。这给我们带来了希望,纳米颗粒能够与具有所需官能团的其他化合物的必要添加一起形成***有效的核酸递送平台。贵州青岛转染试剂