转染(transfection)指真核细胞由于外源dna掺入而获得新的遗传标志的过程。哺乳动物的转染技术在60年代末70年代初即已引入。dna转染技术的发展对现代分子生物学产生了巨大的影响。基因转染技术不仅是研究转基因和基因表达的重要工具,而且是目前基因治疗的关键步骤。理想的基因转染试剂应该具有如下特点:1.高效转染;2.安全;3.低细胞毒性;4.方法简单;5.省时、经济。
目前,将外源dna导入哺乳动物细胞的方法大致可分为两大类,即生物方法和物理化学方法。物理化学方法中常用的有磷酸钙法、显微注射、电穿孔、脂质体介导的转染,以及最近出现的以高分子聚合物为载体的基因传递技术。生物方法则主要是以病毒作为载体,通过病毒感染的方式将外源dna导入到细胞中,其中以逆转录病毒及腺病毒转染系统最为常用。
其中病毒载体的特点是整和效率高,可使外源基因在宿主细胞中长期表达,缺点是存在潜在的安全危险性。电穿孔法及显微注射法的特点是转染率较高,缺点是需要昂贵的仪器,前者对细胞的损伤较大,后者在导入dna时需要一个细胞一个细胞地注射,不适合大量细胞研究的需要。磷酸钙法的应用较早,但其转染效率低下。脂质体为媒介的方式,其主要机制仍不全然清楚,其转染效率较磷酸钙法为高,但也存在细胞毒性、转染效率仍然不理想等特点。以高分子聚合物为载体的基因传递技术正成为人们研究的方向。但目前应用的阳离子聚合物转染试剂,仍然存在转染效率不高和细胞毒性的问题。最新的高分子聚合物转染试剂是纳米聚合物转染试剂,由于采用新技术和新材料,具有高效、安全、低细胞毒性、方法更简单等诸多优点,已有商品化产品,有可能成为理想的基因转染试剂的首选。