转染是将外源核酸送入细胞的过程，其目的是使外源基因编码的蛋白能够在细胞中表达。这些编码序列通常由质粒DNA携带到细胞中，以研究其未知的功能或用于特定的***目的。此外，降低基因表达的siRNA也是核酸转染的靶标。通过siRNA的敲低作用，研究人员可以操纵愈合基因的表达来研究基因的功能和相互作用。siRNA在**研究、基因***、组织工程等方面发挥着重要作用。mRNA曾被认为不适合用于基因***药物，因为它易于降解。然而，研究人员通过化学修饰提高了其稳定性，使其成为表达外源基因的理想核酸药物。mRNA疫苗已用于预防COVID-19，许多用于*****的mRNA药物正在开发中。裸核酸分子被细胞吸收的效率极低。这是因为核酸是亲水、带负电的生物分子，难以接近疏水、带负电的脂质细胞膜。因此，核酸分子必须通过载体传递到细胞中。核酸载体有两种:病毒载体和非病毒载体。在转染有效性和包装能力方面，病毒载体表现良好。然而，病毒载体的缺点也不容忽视，比如容易引发炎症反应和基因突变。而非病毒载体的材料来源丰富，化学结构可控，易于大量制备;因此，它们在核酸转染中具有不可替代的作用。在聚葡萄糖、精胺(PG)偶联物和第四代聚酰胺树状大分子(PAMAM G4)的帮助下。DOTAP 转染试剂脂质体

核酸与转染试剂的比例对转染效率也有影响。在一项涉及原代人成肌细胞的研究中，使用不同的核酸比例来比较转染效率的影响，转染试剂包括FuGENE6、Effectene和ExGen500(一种基于pei的试剂)。该研究的一个***发现是，转染效率可能不一定与所用试剂的体积直接相关。例如，2μgDNA与5μLFuGENE6试剂的比例被证明可以产生比较好的转染效率，而更低或更高的DNA与试剂的比例并不能提高效率。在另一项涉及转染人胃腺*细胞系的研究中也观察到类似的发现，即在一系列组合中使用比较高转染试剂与DNA比体积测试时，转染效率并未达到比较好。使用不成比例的高转染试剂量会导致不必要的细胞毒性，从而降低整体转染结果。因此，确定合适的核酸与试剂比例是启动新的转染研究以实现高转染效率和低细胞毒性的重要步骤。中国台湾jetPEI 转染试剂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。

脂质复合物又称阳离子脂质-核酸复合物(CLNACs)，是由非离子核酸与阳离子脂质体（CLs）表面结合，**终形成多层脂质-核酸复合物而形成的。带负电荷的核酸被吸引到带正电荷的囊泡表面，**初与停靠在阳离子囊泡表面的核酸分子形成复合物，然后发展到核酸分子持续粘在脂质分子上的阶段，脂质双分子层围绕紧实的核脂质颗粒。复合物形态的这种异质性可能归因于囊泡的脂质组成、复合物形成的方式、脂质:核酸比例、核酸结构的大小、试剂的批次差异以及用于处理和可视化这些复合物的技术。除了静电吸引外，疏水相互作用被认为有助于脂质和核酸之间的复合物形成。因此，根据正电荷(阳离子脂质)与负电荷(核酸上的磷酸基)的电荷比，脂质体可能通过与细胞表面的蛋白聚糖基团等带电残基的静电相互作用，或通过与质膜疏水区域的疏水相互作用进入细胞。

**近的研究已经确定了阳离子脂质体（CLs）的某些特征，这些特征增强了它们在体内转运核酸的能力。这些特征包括阳离子头基团及其邻近的脂肪链在主链上呈1,2关系，醚键用于桥接脂肪链到主链，成对的油基链作为疏水系链。无论如何，这些特征虽然不能决定细胞培养中更好的转染能力，但可以在体内实现更好的核酸递送。因此，必须谨慎对待体外和细胞培养的结果，不能必然地用来推断核酸载体在体内的潜力。当这些囊泡在体内引入时，其他因素(如颗粒直径)变得更加重要。使用脂质体时遇到的毒性通常与制剂中阳离子脂质与核酸之间的电荷比、所使用的制剂类型以及所给脂质体的剂量密切相关。较高的电荷比通常对多种细胞类型的毒性更大，包括*细胞系。另外，不同的试剂对细胞的毒性程度不同，毒性是细胞特异性的。目前市面上有超过30种不同的商用CL制剂品种可供选择。由于毒性，脂质体的体内递送必须尽可能靠近目标部位，以尽量减少副作用。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挑战仍然是效率低和细胞活力低。

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。在转染中，DNA通常通过病毒或非病毒载体(如质粒)转运到宿主细胞中。贴壁细胞转染试剂难转染

研究人员集中研究了将合成t细胞免疫原作为DNA疫苗使用的方法。DOTAP 转染试剂脂质体

小RNA和质粒DNA的共转染可用于评估转染效率。这可以通过引入含有荧光素酶报告基因的质粒来实现，其中的3'UTR可以被特定的小RNA(如miRNA)识别，然后允许小RNA结合以抑制荧光素酶的表达。另一方面，在RNA干扰(RNAi)研究中，小RNA和质粒DNA的共转染也是必不可少的，以确定siRNA等特定小RNA对宿主细胞中特定基因表达的调节作用。小的非编码RNA，如siRNA，以其表观遗传调控能力而闻名，更具体地说，是转录后对特定基因表达的调控。siRNA模拟物和携带与荧光素酶报告系统相关的特定基因的质粒DNA可以同时共转染到靶细胞中。siRNA模拟物成功敲低特定基因表达将导致荧光素酶活性***降低。共转染还可能涉及不同的小分子如miRNAs，这有助于研究小RNA对靶宿主细胞的影响。例如，如果引入miRNA模拟物可以影响特定细胞类型中特定下游基因的表达，那么预计将其抑制剂序列同时转染到同一细胞中会降低单独miRNA模拟物序列发挥的转录后调节作用。与单一核酸类型的转染相比，涉及将多个核酸转移到同一细胞中的共转染通常更多挑战性更大，因为并非所有核酸类型都能有效转移，这可能取决于转染方法和所涉及的细胞类型。DOTAP 转染试剂脂质体