納米顆粒的尺寸很小,但它們比其他顆粒具有更大的粘附表面,同時具有高穩(wěn)定性。正因?yàn)槿绱?,它們能夠成功地穿過細(xì)胞膜,進(jìn)入細(xì)胞,并與自然發(fā)生的細(xì)胞內(nèi)途徑結(jié)合,具有將特定顆粒帶到預(yù)定目標(biāo)位置的***準(zhǔn)確性。由于納米顆粒在細(xì)胞內(nèi)運(yùn)輸和保護(hù)化合物方面具有巨大的潛力,可以避免酶的消化或儲存在核內(nèi)體中,因此納米顆粒作為細(xì)胞過程成像的工具,作為將藥物攜帶到細(xì)胞內(nèi)的各種系統(tǒng)的一部分,或**終用于基因傳遞。納米顆粒通過官能團(tuán)和非共價鍵之間的特異性和非特異性鍵與核酸結(jié)合的特性類似于體內(nèi)DNA和抑制蛋白之間的自然結(jié)合。在細(xì)胞內(nèi)運(yùn)輸外源DNA的效率受到兩個主要因素的限制:內(nèi)吞作用,穿過細(xì)胞膜的方式,或適當(dāng)?shù)募?xì)胞受體***和內(nèi)體屏障的破壞。研究表明,在細(xì)胞內(nèi),與熒光標(biāo)記物連接的納米顆粒聚集在靠近細(xì)胞核的溶酶體中,但它們不會穿過核膜。事實(shí)上,這并沒有干擾特定基因結(jié)構(gòu)編碼的蛋白質(zhì)的表達(dá),這證明了納米顆??梢詤⑴c內(nèi)體途徑,并可以通過細(xì)胞質(zhì)將DNA運(yùn)輸?shù)郊?xì)胞核。不同種類的化學(xué)物質(zhì)有不同的納米粒子,它們具有不同的性狀、化學(xué)性質(zhì)、物理性質(zhì)和結(jié)構(gòu)。Severino et al.進(jìn)行的研究也指出了陽離子脂質(zhì)作為基因遞送納米載體的潛在毒性。懸浮細(xì)胞轉(zhuǎn)染試劑幫轉(zhuǎn)染
RNA和信使RNA與DNA轉(zhuǎn)染類似,RNA可以通過基于RNA的病毒或非病毒載體導(dǎo)入真核細(xì)胞。與涉及DNA的轉(zhuǎn)染相比,RNA轉(zhuǎn)染可能產(chǎn)生更高的轉(zhuǎn)染效率,因?yàn)楹笳卟恍枰┰胶四?。在不需要基因組整合、轉(zhuǎn)錄和轉(zhuǎn)錄后處理的情況下,RNA轉(zhuǎn)染也可能加速所需蛋白質(zhì)的產(chǎn)生。使用基于信使RNA(mRNA)的載體也可以防止因整合到宿主基因組而引起的并發(fā)癥,從而允許表達(dá)特定的,所需的蛋白質(zhì)。然而,RNA轉(zhuǎn)染后,蛋白質(zhì)表達(dá)是短暫的,與DNA相比,RNA的穩(wěn)定性相對較差,因此在細(xì)胞內(nèi)運(yùn)輸時更容易降解。小RNA是長度為18-200個堿基對(bp)的RNA分子,具有調(diào)控轉(zhuǎn)錄后基因調(diào)控和RNA修飾的能力。小RNA包括microRNAs(miRNAs)、小干擾RNA(siRNA)、短發(fā)夾RNA(shRNA)等。microRNAs和piRNAs都是內(nèi)源性單鏈小RNA。miRNAs(18-25bp)通過抑制目標(biāo)mRNA或干擾其翻譯起始,參與下游mRNA的轉(zhuǎn)錄后調(diào)控。與miRNAs和piRNAs類似,siRNA也在調(diào)控轉(zhuǎn)錄后基因表達(dá)中發(fā)揮作用。siRNA的長度通常為20-24bp,可表達(dá)為內(nèi)源性或外源性雙鏈小RNA。shRNA是一種具有發(fā)夾環(huán)的內(nèi)源性雙鏈小RNA。shRNA可以結(jié)合mRNA上的互補(bǔ)序列來降解它。甘肅杭州轉(zhuǎn)染試劑但似乎找到一種既能改善基因表達(dá)又不影響細(xì)胞、不對細(xì)胞造成損害的技術(shù)也至關(guān)重要。
PLL(聚L -賴氨酸)是生理?xiàng)l件下帶正電的多氨基酸,當(dāng)鏈長超過20個殘基時,它可以與質(zhì)粒DNA結(jié)合并凝聚成致密顆粒。研究人員發(fā)現(xiàn),配體在PLL上的共價附著可通過受體介導(dǎo)的途徑***增強(qiáng)內(nèi)吞作用。例如,涎腺樣體(ASOR)是涎腺糖蛋白受體的配體,在肝細(xì)胞上表達(dá)。當(dāng)ASOR共價附著在PLL上時,受體介導(dǎo)的內(nèi)吞作用和質(zhì)粒的細(xì)胞攝取***增加。此外,與葉酸或轉(zhuǎn)鐵蛋白相關(guān)的PLL已被開發(fā)出來,并在將pDNAs轉(zhuǎn)染到*細(xì)胞中取得了實(shí)質(zhì)性進(jìn)展。另一種重要的聚氨基酸是PLO(聚L-鳥氨酸)。PLO具有PLL的特性,但轉(zhuǎn)染效率比PLL提高了10倍。Ramsay和Gumbleton證明,與PLL相比,PLO以更低的電荷(+/?)比率凝聚pDNA,并且在相同的多陽離子/pDNA質(zhì)量比下,PLO/pDNA復(fù)合物比PLL/pDNA復(fù)合物更耐破壞。然而,由于其介導(dǎo)內(nèi)體逃逸的能力較差,帶正電的多氨基酸的轉(zhuǎn)染效率仍然很低。
轉(zhuǎn)染是將外源核酸送入細(xì)胞的過程,其目的是使外源基因編碼的蛋白能夠在細(xì)胞中表達(dá)。這些編碼序列通常由質(zhì)粒DNA攜帶到細(xì)胞中,以研究其未知的功能或用于特定的***目的。此外,降低基因表達(dá)的siRNA也是核酸轉(zhuǎn)染的靶標(biāo)。通過siRNA的敲低作用,研究人員可以操縱愈合基因的表達(dá)來研究基因的功能和相互作用。siRNA在**研究、基因***、組織工程等方面發(fā)揮著重要作用。mRNA曾被認(rèn)為不適合用于基因***藥物,因?yàn)樗子诮到狻H欢?,研究人員通過化學(xué)修飾提高了其穩(wěn)定性,使其成為表達(dá)外源基因的理想核酸藥物。mRNA疫苗已用于預(yù)防COVID-19,許多用于*****的mRNA藥物正在開發(fā)中。裸核酸分子被細(xì)胞吸收的效率極低。這是因?yàn)楹怂崾怯H水、帶負(fù)電的生物分子,難以接近疏水、帶負(fù)電的脂質(zhì)細(xì)胞膜。因此,核酸分子必須通過載體傳遞到細(xì)胞中。核酸載體有兩種:病毒載體和非病毒載體。在轉(zhuǎn)染有效性和包裝能力方面,病毒載體表現(xiàn)良好。然而,病毒載體的缺點(diǎn)也不容忽視,比如容易引發(fā)炎癥反應(yīng)和基因突變。而非病毒載體的材料來源豐富,化學(xué)結(jié)構(gòu)可控,易于大量制備;因此,它們在核酸轉(zhuǎn)染中具有不可替代的作用。轉(zhuǎn)染試劑的凍融被認(rèn)為是另一個可能影響轉(zhuǎn)染效率的潛在因素。
三、脂質(zhì)體組成對轉(zhuǎn)染效率的影響不同脂質(zhì)組成的影響:研究發(fā)現(xiàn)脂質(zhì)體的組成對不同類型細(xì)胞的轉(zhuǎn)染效率有影響。例如,四種不同的DOTAP與DOPE重量比的脂質(zhì)體配方對不同細(xì)胞系的轉(zhuǎn)染效率不同。Huh7和AGS細(xì)胞的比較好脂質(zhì)體組成是T1P0和T3P1;COS7細(xì)胞是T3P1和T1P1;A549細(xì)胞是T1P1和T1P36。脂質(zhì)體結(jié)構(gòu)的影響:脂質(zhì)體復(fù)合物的形狀會隨著DOPE比例的增加從層狀結(jié)構(gòu)變?yōu)榈沽切谓Y(jié)構(gòu),但在所有使用的細(xì)胞系中,特定結(jié)構(gòu)在轉(zhuǎn)染效率上沒有明確的優(yōu)勢6。四、其他因素的影響血清的影響:對于某些細(xì)胞,血清的存在會影響轉(zhuǎn)染效率。如Siha細(xì)胞在無血清培養(yǎng)基中培養(yǎng)時轉(zhuǎn)染效率更高,而在Caco-2細(xì)胞的轉(zhuǎn)染中,血清在本實(shí)驗(yàn)室條件下并不影響轉(zhuǎn)染效率19。細(xì)胞傳代次數(shù):Caco-2細(xì)胞在2-5次細(xì)胞傳代時轉(zhuǎn)染效率比較高9。綜上所述,脂質(zhì)體轉(zhuǎn)染對不同類型細(xì)胞的影響存在多方面的差異,包括轉(zhuǎn)染效率、影響因素以及脂質(zhì)體組成等。在進(jìn)行脂質(zhì)體轉(zhuǎn)染實(shí)驗(yàn)時,需要根據(jù)不同的細(xì)胞類型優(yōu)化轉(zhuǎn)染條件,以獲得比較好的轉(zhuǎn)染效果。作為一般指導(dǎo)原則,建議使用早期傳代的細(xì)胞以獲得良好的轉(zhuǎn)染效率,特別是涉及原代或干細(xì)胞的轉(zhuǎn)染。lipo3000轉(zhuǎn)染試劑脂質(zhì)體
提高 RNA 轉(zhuǎn)染效率的策略。懸浮細(xì)胞轉(zhuǎn)染試劑幫轉(zhuǎn)染
陽離子脂質(zhì)體合成中常用的分子是中性脂質(zhì)二油基磷脂酰乙醇胺(DOPE)。DOPE的作用是促進(jìn)膜融合,并有助于質(zhì)膜或核內(nèi)體的不穩(wěn)定。此外,由于陽離子脂質(zhì)相互排斥,因此需要DOPE等輔助脂質(zhì)來穩(wěn)定陽離子脂質(zhì)體(CLs)懸浮液,并抵消其他載體如聚乙烯亞胺(PEI)和樹狀大分子中存在的陰離子糖胺聚糖的抗轉(zhuǎn)染作用。沒有中性脂質(zhì)的脂質(zhì)體具有較低的轉(zhuǎn)染率,盡管情況并非總是如此。不同的轉(zhuǎn)染率可能是由用于配制脂質(zhì)體的陽離子:中性脂質(zhì)的不同比例引起的。如上所述,CLs介導(dǎo)的核酸轉(zhuǎn)移的成功取決于許多因素,這些因素可能解釋了脂質(zhì)體(脂質(zhì)體介導(dǎo)的轉(zhuǎn)染)的內(nèi)在變異性,特別是在體內(nèi)。懸浮細(xì)胞轉(zhuǎn)染試劑幫轉(zhuǎn)染