阳离子聚合物是一种非病毒载体，其结构的一个共同特征是分子中存在许多带正电的基团，这些基团被质子化成带正电的聚合物。阳离子聚合物可以通过静电相互作用结合核酸，并将其凝聚成小的纳米颗粒。正电荷改善了与带负电荷的细胞膜的相互作用，并帮助多聚体在溶酶体降解发生之前逃离核内体。随后，多聚体通过阳离子聚合物上带正电基团介导的质子海绵效应从核内体中逸出。此外，核酸必须与阳离子聚合物分离，才能**终发挥其功能。成功的核酸转染需要转染效率高、细胞毒性低。在确定阳离子聚合物是否是合适的核酸转染试剂时，必须考虑这两个特点。一般认为，阳离子聚合物的分子量越高，其包封核酸和被细胞摄取的能力越强，细胞活力和核酸释放越差。另一方面，分子量越低的聚合物，其浓缩核酸和被细胞摄取的能力就越低，但在细胞毒性和核酸释放方面则表现得更好。因此，转染时应慎重考虑阳离子聚合物的分子量。一些化学修饰，如聚乙二醇化和胆固醇修饰，可以***改善聚合物的性能。此外，可生物降解材料是降低细胞毒性的有效手段。deae-葡聚糖是一种化学修饰的葡聚糖类似物。海南PEI 转染试剂
PEI的分子量对细胞毒性和基因转移活性有影响。由于PEI在细胞内不可降解，所以分子量越高，细胞毒性越强。此外，具有较高分子量的PEI形成更稳定的聚合物，使其更容易转染，但更难在细胞内释放核酸。另一方面，PEI产生的复合物分子量降低，更难以转染;但它更容易释放核酸。因此，确定哪种分子量的PEI更有利是不能随意实现的。然而，一些改进使PEI在应用中更加先进。低分子量(LMW) PEI与可生物降解的骨架(如聚谷氨酸衍生物(PEG-b-PBLG))偶联，可***降低细胞毒性并保持较高的转染效率。通过用丙烯酸乙酯修饰胺，伯胺的乙酰化，或在聚合物结构中引入带负电荷的丙酸或琥珀酸基团，可以制备出各种无毒的分支PEI衍生物。由此产生的化学物质在利用siRNA敲低靶基因方面非常成功。福建小鼠转染试剂利用外泌体途径的一种潜在方法是将脂质体核酸重新包装到外泌体中。
在一项将质粒DNA转染到HUVEC中的研究中，使用包括Effectene和FuGENE 6在内的非脂质体试剂比脂质体试剂DOTAP(18%)产生了更好的转染效率(34%和33%)。在另一项用质粒DNA转染HUVEC的研究中，与Effectene和FuGENE 6或HD等非脂质体试剂(48小时时均<20%)相比，脂质体试剂显示出更高的转染效率(Lipofectamine LTX在48小时时约为38%，Lipofectamine 2000在48小时时约为23%)。在这些研究中，基于脂质体和非脂质体的试剂转染HUVECs的效率无法得出结论，主要是由于所用试剂的范围存在差异。然而，一致的观察结果表明转染效率仍然存在无论使用何种试剂，低于40%无疑暗示原代细胞是一种难以转染的细胞类型。
评估转染效率至关重要，特别是在需要高转染效率以保证特定下游靶标转录后调控的功能研究中。可以选择多种策略来评估转染效率。实时聚合酶链反应(qPCR)是一种通过直接测量特定外源蛋白表达水平来评估转染效率的定量方法。细胞内核酸或其他可能受到外源核酸(如miRNAs)影响的细胞内核酸。在瞬时转染的情况下，每次转染后都应进行qPCR，以确保良好的转染效率，然后再进行下游实验。与质粒报告系统共转染是另一种策略，可以通过表达特定的报告蛋白(如荧光素酶或β-半乳糖苷酶)来评估转染效率。采用小RNA荧光素酶报告系统以干扰(RNAi)研究为例，miRNA转染成功的标志是荧光素酶活性下调，这是由于miRNA与转录的荧光素酶mRNA 3'端结合导致mRNA降解。荧光显微镜是评估转染效率的另一种常见、简便、快速的方法。它通常涉及使用携带荧光报告基因或标记有荧光团的寡核苷酸的载体来进行荧光检测。然而，荧光显微镜只能提供对转染效率的定性或半定量测量，这可以使用ImageJ等专门软件来确定。纳米颗粒可以参与内体途径，并可以通过细胞质将DNA运输到细胞核。
肌内注射脂质体不能引起强烈的毒性反应，这与肺内或静脉注射途径的情况不同。几项体内研究表明，pDNA载体的肺内递送是促炎th1样细胞因子的产生和随后浸润细胞涌入肺区域的原因。在任何情况下，阳离子脂质本身不会引起免疫反应，而且这种效果不是由于pDNA制备中存在内***。在一项囊性纤维化临床试验中，急性轻度流感样症状被认为是由DNA依赖效应引起的，而对照组(*脂质组)没有观察到这种效应。有几种方法可以降低载体CpG基序的免疫刺激作用。这些包括这些基序中胞嘧啶碱基的甲基化，中和序列的添加，CpG基序的消除，使用化学或生物方法的免疫抑制，将载体靶向远离网状内皮系统的细胞，以及抑制内粒体酸化。研究表明，系统地消除pDNA载体中约50%的CpG基序，可导致体外小鼠脾细胞和静脉注射或鼻内滴注小鼠肺中细胞因子分泌减少。该方案还增加了转基因表达水平。利用肌内注射等途径，远离网状上皮系统进行被动靶向，也能提高转基因表达水平。PEI的分子量对细胞毒性和基因转移活性有影响。黑龙江厦门转染试剂
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。海南PEI 转染试剂
纳米颗粒在疫苗递送中往往表现出***的佐剂作用。阳离子聚合物，包括PEI、聚赖氨酸、阳离子葡聚糖和阳离子明胶，已经有报道显示出对Th1反应的强烈刺激，其特征是诱导CD4(+)T细胞增殖和th1相关细胞因子的分泌。此外，阳离子聚合物强烈抑制LPS诱导的巨噬细胞分泌TNF-α。阳离子聚合物的刺激能力与其阳离子化程度有关，阳离子聚合物与阴离子聚合物的中和可以完全消除刺激作用。聚合物的分子量也会影响其刺激能力，分子越大意味着刺激能力越大。海南PEI 转染试剂
