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。随着寡核苷酸生物合成产业的发展，不同类型的修饰寡核苷酸也被引入市场，以提高小RNA寡核苷酸转染的效率。Lipo2000转染试剂企业

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。中国香港转染试剂动物实验Severino et al.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。

纳米颗粒，由于其在DNA转运到细胞中的保护能力，在不久的将来可以用作转基因的非病毒载体。通过将纳米粒子与许多不同的配体和化合物连接来修饰纳米粒子，有助于改善它们在细胞内的运输。将纳米颗粒靶向到细胞内的特定位置，配子和胚胎，可以通过磁转染来实现。尽管与市售的用于体外培养细胞的转染试剂相比，使用纳米颗粒转染具有相当的效率和更低的细胞毒性，但仍需要证明以这种方式传递DNA会导致体内相似水平的基因表达，特别是考虑到该技术可能导致副作用。

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。逆转录病毒，如慢病毒，通常用于稳定转染。相比之下，腺病毒、腺相关病毒(AAV)和疱疹病毒是不能保证稳定转染的病毒载体。与非病毒转染相比，病毒转导被***认为是一种转染难以转染的细胞(如原代细胞)的高效方法。一般来说，逆转录病毒只能用于转染分裂细胞，而腺病毒、AAV和疱疹病毒可用于转染分裂细胞和非分裂细胞。然而，病毒转导与较高的细胞毒性相关，并可能造成病毒***的风险。病毒载体通常包含一个病毒包膜，它包围并保护病毒。表面蛋白可能存在于某些类型的病毒(如腺病毒)的表面，以促进与宿主细胞的接触和通信。病毒遗传物质被包裹在衣壳中，进入宿主细胞后，衣壳将被打开。与腺病毒、aav和疱疹病毒的基因组不同，这些病毒的基因组是单独维持的，逆转录病毒基因组被整合到宿主基因组中。通常，腺病毒和疱疹病毒携带双链DNA, AAV携带单链DNA，而逆转录病毒携带RNA。化学转染可分为基于脂质体或非基于脂质体。

纳米颗粒的尺寸很小，但它们比其他颗粒具有更大的粘附表面，同时具有高稳定性。正因为如此，它们能够成功地穿过细胞膜，进入细胞，并与自然发生的细胞内途径结合，具有将特定颗粒带到预定目标位置的***准确性。由于纳米颗粒在细胞内运输和保护化合物方面具有巨大的潜力，可以避免酶的消化或储存在核内体中，因此纳米颗粒作为细胞过程成像的工具，作为将药物携带到细胞内的各种系统的一部分，或**终用于基因传递。纳米颗粒通过官能团和非共价键之间的特异性和非特异性键与核酸结合的特性类似于体内DNA和抑制蛋白之间的自然结合。在细胞内运输外源DNA的效率受到两个主要因素的限制:内吞作用，穿过细胞膜的方式，或适当的细胞受体***和内体屏障的破坏。研究表明，在细胞内，与荧光标记物连接的纳米颗粒聚集在靠近细胞核的溶酶体中，但它们不会穿过核膜。事实上，这并没有干扰特定基因结构编码的蛋白质的表达，这证明了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。不同种类的化学物质有不同的纳米粒子，它们具有不同的性状、化学性质、物理性质和结构。在选择合适的小RNA分子进行转染相关功能分析之前，应先确定其实验需要。云南shRNA转染试剂

不同种类的纳米颗粒转染细胞系后，产生不同的效率、毒性和组织特异性。Lipo2000转染试剂企业

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。Lipo2000转染试剂企业