基因递送细胞的钥匙——体外细胞转染技术

细胞转染技术是分子和细胞生物学交叉研究的基石，它允许科学家将外源核酸导入细胞，以探索基因功能、表达和开发基因疗法或生产重组蛋白。本文将综述目前流行的体外转染技术，包括化学转染、物理转染和病毒转染，探讨它们的原理、方法和应用。

化学转染技术：通过使用化学试剂促进核酸被细胞摄取。这些试剂与核酸形成复合物，并通过内吞作用被细胞内化。主要的化学转染方法包括脂质转染和磷酸钙转染。

脂质转染：利用阳离子脂质形成脂质体，包裹核酸，然后与细胞膜融合，使核酸进入细胞质。其步骤包括制备脂质-DNA复合物、孵育以促进摄取，以及转染后孵育以允许基因表达。这种方法广泛应用于各种细胞类型的瞬时和稳定转染，包括原代细胞和细胞系，用于基因表达研究、蛋白质生产和功能基因组学。

磷酸钙转染：则是通过将DNA与磷酸钙共沉淀，然后被细胞内吞的方式进行。步骤包括DNA沉淀、加入细胞和孵育以允许DNA摄取和表达。磷酸钙转染适用于稳定和瞬时转染，尤其在HEK293等易于转染的细胞系中进行基因表达和功能研究。

物理转染技术：则利用物理力将核酸导入细胞，电穿孔和微量注射是其中的突出方法。

电穿孔：通过短电脉冲在细胞膜上产生孔，允许核酸进入细胞质。其步骤包括细胞制备、电穿孔和恢复。电穿孔适用于多种细胞类型，包括原代细胞和干细胞，用于基因编辑、蛋白质生产和疫苗开发。

微量注射：将核酸直接注射到单个细胞的细胞质或细胞核中。步骤包括制备、注射和孵育。微量注射适合单细胞研究、动物模型的受精卵注射和精确的基因编辑应用。

病毒转导技术：利用工程化的病毒将核酸递送到细胞内，提供高效率和稳定的基因表达。

腺病毒转导：使用复制缺陷的腺病毒，将DNA递送到细胞核而不整合到宿主基因组中。步骤包括载体制备、感染和孵育。腺病毒转导由于其高效率和广泛的细胞类型适用性，常用于瞬时基因表达、基因治疗研究和疫苗开发。

慢病毒转导：作为逆转录病毒，可以将遗传物质整合到宿主基因组中，实现基因的稳定表达。步骤包括载体生产、转导和选择稳定转导的细胞。慢病毒转导因其能感染非分裂细胞并提供长期表达的能力，被广泛用于基因稳定表达、转基因细胞系的创建和体内基因治疗。

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转染技术

原理

关键步骤