各种转染方法比较
细胞转染实验总结
细胞转染实验总结引言细胞转染是生物学研究中常用的实验技术，用于将外源DNA、RNA或蛋白质引入到目标细胞中。
通过细胞转染，可以实现基因表达、基因敲除、蛋白质定位等多种研究目的。
本文总结了细胞转染实验的基本原理、常用方法和注意事项。
基本原理细胞转染实验的基本原理是通过物理或化学方法将外源DNA、RNA或蛋白质传递到目标细胞内。
细胞内的转染物质可以在细胞内进行表达、干扰或定位，从而实现对目标细胞功能的研究。
常见的细胞转染方法包括：1.电穿孔法：通过应用电流使细胞膜发生临时孔洞，从而使转染物质进入细胞内。
2.化学转染法：利用聚合物、脂质体等化学物质，将目标物质载体化，并与细胞膜结合，实现内源化学转染。
3.病毒载体介导转染法：利用病毒（如腺病毒、逆转录病毒等）作为载体，传递目标物质到细胞内。
常用方法1. 电穿孔法电穿孔法是细胞转染中常用的物理方法之一。
通过应用高电压或脉冲电场，可以使细胞膜发生临时性孔洞，从而使外源DNA、RNA或蛋白质进入细胞内。
常用的电穿孔方法包括：•电转染：将转染物质与细胞悬浮液混合后施加电脉冲，使细胞膜发生孔洞并吸收转染物质。
•静电转染：将转染物质与带正电荷的载体（如聚乙烯亚胺）混合后，与带负电荷的细胞膜相互吸引，从而将转染物质导入细胞内。
2. 化学转染法化学转染法是一种通过化学物质介导的细胞转染方法。
常用的化学转染法有：•使用聚合物：聚合物（如聚乙烯亚胺、聚合丙烯酸等）能与转染物质结合成复合物，使其稳定且易于细胞摄取。
•脂质体转染：脂质体是由磷脂、胆固醇等成分构成的脂质双层结构，可以包裹转染物质形成脂质体-转染物复合物，通过与细胞膜融合实现内源转染。
3. 病毒载体介导转染法病毒载体介导转染法是细胞转染中较常用的方法之一。
常见的病毒载体包括：•腺病毒：腺病毒是一种双链DNA病毒，可以携带大片段的外源DNA，并有效地传递到目标细胞内。
•逆转录病毒：逆转录病毒（如 lentivirus、retrovirus等）可以将外源RNA逆转录成DNA，然后整合到宿主细胞基因组中。
各种转染方法比较
各种转染方法比较
转染是一种常见的基因表达技术，在微生物、植物、动物等生物的基
因组研究与分析中被广泛应用。
它能够将外源DNA片段引入生物体，从而
产生基因表达，使得目的基因被特定的染色体位置激活。
此外，在转染中
作为功能基因的外源基因，可以约束提示其他的基因表达。
目前，转染在科学领域的应用众多，主要有包二聚体转染、质粒转染、酶联转染、质粒转化、脂质体转染、病毒转染等几种技术。
1、包二聚体转染
包二聚体转染是由三部分组成：DNA片段，10%二聚体和CaCl2溶液，将需要转染的DNA片段溶解在CaCl2溶液中，添加二聚体并调节pH值，
即可形成包二聚体复合体，将复合体注入细胞内，从而达到转染目的。
应
用包二聚体的转染方法可以很好地穿越细胞膜，可以达到突变外源基因的
目的，并且细胞损伤小，可以获得相对高的转染能力。
2、质粒转染
质粒转染是一种常见的转染技术，它是由PEG6000、KCl、CaCl2等混
合物组成，将要转染的DNA与混合物结合，然后把质粒-DNA复合物注入
细胞内，即可转染。
各种细胞转染方法比较
细胞转染方法包括－葡聚糖法，磷酸钙法，阳离子脂质体法，阳离子聚合物，病毒介导法，颗粒传递法（基因枪粒子轰击法），显微注射法，电穿孔法等，对各种方法的原理，应用，特点，厂家产品等信息的比较结果如下表：
转染方法
原理
主要应用
特点
厂家及产品
－葡聚糖法
带正电的葡聚糖与核酸带负电的磷酸骨架相互作用形成的复合物被细胞内吞
显微注射法
用显微操作将直接注入靶细胞核
稳定转染，瞬时转染
转染细胞数有限，多用于工程改造或转基因动物的胚胎细胞
电穿孔法
高脉冲电压破坏细胞膜电位，通过膜上形成的小孔导入
稳定转染，瞬时转染，所有细胞
适用性广，除了质粒外，还可转染大的基因组（>65）但细胞致死率高，和细胞用量大，需根据不同细胞类型优化电穿孔实验条件，拷贝数较少1-20
瞬时转染
相对简便、重复比磷酸钙好，但对细胞有一定的毒副作用，转染时需除血清且一般只用于1，1，细胞系
( )
磷酸钙法
磷酸钙复合物吸附细胞膜被细胞内吞
稳定转染，染瞬转染
不适用于原代细胞（所需的浓度较高），操作简便但重复性差，有些细胞不适用
细胞建议用梯度离心，转染是拷贝数较多
，
阳离子脂质体法
带正电的脂质体与核酸带负电的磷酸基团形成复合物，然后脂质体上剩余的电核与细胞膜上的唾液酸残基的负电核结合；另一种解释是通过细胞是内吞作用而被进入细胞。(若浓度过高，中和脂质体表面电核，而降低了与细胞的结合能力)
先和细胞表面的受体结合，继而在αv整合素介导下被细胞内吞
瞬时转染，特定宿主细胞
可用于难转染的细胞，需考虑安全因素
中国科学院典型培养物保藏委员会
颗粒传递法（基因枪粒子轰击法）
细胞转染的技巧
细胞转染的技巧细胞转染是研究细胞分子生物学的关键技术之一，广泛应用于基因表达、基因敲除和功能分析等领域。
本文将详细介绍细胞转染的原理、方法和优化技巧。
细胞转染的原理主要基于外源DNA的纳入细胞内，并表达目的基因。
目前常用的转染方法包括化学法、电穿孔法、病毒介导法和基因枪法等。
一、化学法化学法是最常用的细胞转染方法之一，其基本原理是通过化学试剂破坏细胞膜屏障，使外源DNA能够进入细胞内。
常用的转染试剂包括聚乙烯亚胺（Polyethylenimine, PEI）、脂质体和阳离子聚合物等。
在化学转染过程中，需要注意以下几个关键环节：1. 细胞密度：化学转染对细胞密度有一定的要求，通常细胞密度应保持在80%~90%的对数生长期，以保证转染效果。
2. 转染试剂的浓度和比例：不同的转染试剂适用于不同的细胞系，需要根据实验需求进行优化。
一般情况下，转染试剂的浓度和DNA的比例为1:3~6。
3. 转染时间和转染条件：化学转染的时间和条件也需要进行优化。
过短的转染时间会导致转染效率低，而过长的转染时间可能会对细胞造成毒性影响。
二、电穿孔法电穿孔法通过电场脉冲的作用使细胞膜发生短暂的孔洞形成，从而实现外源DNA的转染。
电穿孔法具有转染效率高、转染速度快等优点，但对细胞需求较高，且操作较为繁琐。
在电穿孔转染过程中，需要注意以下几个环节：1. 电脉冲的参数：电脉冲参数包括电压、脉冲宽度和脉冲数等，需要根据细胞类型和实验需求进行优化。
2. 转染缓冲液的配方：转染缓冲液通常包含含有机磷盐的缓冲液或无机盐溶液，可用于增加细胞的导电性和缓解电穿孔过程中对细胞的损伤。
3. 转染后的细胞培养：电穿孔转染后，应及时将细胞转移到无血清培养基中，以减少电穿孔对细胞的影响。
三、病毒介导法病毒介导法是一种高效、稳定的转染方法，常用于长期表达和基因敲除实验。
病毒载体（如腺病毒、逆转录病毒等）可携带外源DNA进入细胞并整合到基因组中，从而实现目的基因的表达。
各种转染方法比较
各种转染方法比较不同的实验室转染方法选择会依赖于多个相关因素，如目标细胞类型、转染效率、细胞毒性、需求的表达时间、实验的规模和预算等。
以下是一些常见的转染方法的比较：1. 离子交换法（Calcium phosphate transfection）离子交换法是最早开发和使用的转染方法之一、它使用磷酸钙和DNA或RNA的复合物在细胞表面形成凝析沉淀物。
该方法简单、经济且较为普遍，适用于许多细胞类型。
然而，它的转染效率较低，存在较多的细胞毒性。
2. 迷走转染法（Lipofection）迷走转染法是当前最常用的转染技术之一，通过磷脂体（例如Lipofectamine）与质粒DNA形成复合物。
该方法转染效率高，而且适用于许多类型的细胞，包括哺乳动物和非哺乳动物。
然而，迷走转染法存在一些限制，如细胞毒性、稳定性较差，和细胞特异性。
3. 电穿孔法（Electroporation）电穿孔法是通过应用电场使细胞膜暂时性孔化来实现转染效果。
它可以用于转染各种类型的细胞，包括哺乳动物、鸟类和植物。
电穿孔法的转染效率高，但存在一定的细胞毒性和细胞损伤风险。
此外，电穿孔设备的成本较高，需要专门训练的技术人员来操作。
4. 病毒载体转染法（Viral vector transfection）病毒载体转染法使用经修饰的病毒作为转染载体，可实现高效的基因传递和表达。
常用的病毒载体包括腺病毒、衣壳病毒和逆转录病毒。
这些病毒对于不同类型的细胞具有不同的亲和力和转染效率。
然而，病毒载体转染法的主要限制是细胞对病毒的感染能力，以及在临床应用中可能引发的安全性问题。
5. 直接注射法（Direct microinjection）直接注射法是一种机械刺伤细胞膜直接将DNA注入细胞的方法。
这种方法对于特定的细胞类型具有高效转染的能力，如哺乳动物受精卵和干细胞。
它可以实现精确控制和单细胞水平的转染，但需要昂贵的设备和专业技能。
总结起来，转染方法的选择应根据实验的具体需求来进行。
各种细胞转染方法比较
GIBCO BRL，Promega
阳离子脂质体法
带正电的脂质体与核酸带负电的磷酸基团形成复合物，然后脂质体上剩余的电核与细胞膜上的唾液酸残基的负电核结合；另一种解释是通过细胞是内吞作用而被进入细胞。(若DNA浓度过高，中和脂质体表面电核，而降低了与细胞的结合能力)
显微注射法
用显微操作将DNA直接注入靶细胞核
稳定转染，瞬时转染
转染细胞数有限，多用于工程改造或转基因动物的胚胎细胞
电穿孔法
高脉冲电压破坏细胞膜电位，DNA通过膜上形成的小孔导入
稳定转染，瞬时转染，所有细胞
适用性广，除了质粒外，还可转染大的基因组（>65kb）但细胞致死率高，DNA和细胞用量大，需根据不同细胞类型优化电穿孔实验条件，拷贝数较少1-20
Roche（Dosper，DOTAP，FuGENE6）
CPG Biotech Co（GeneLimoPlus，GeneLimoSuper）
Promega（Transfast，Tfx，Transfectam）
阳离子聚合物
带正电的聚合物与核酸带负电的磷酸基团形成带正电的复合物后与细胞表面带负电的蛋白多糖相互作用，并通过内吞作用进入细胞。
瞬时转染，特定宿主细胞
可用于难转染的细胞，需考虑安全因素
中国科学院典型培养物保藏委员会
Biolistic颗粒传递法（基因枪粒子轰击法）
将DNA用显微重金属颗粒沉淀，再将包被好的颗粒用弹道装置投射入细胞，DNA在胞内逐步释放，表达
瞬时性转染，稳定转染
可用于：人的表皮细胞，纤维原细胞，淋巴细胞系以及原代细胞
稳定转染，瞬时转染，所有细胞
使用方法简单，可携带大片段DNA，通用于各种类型的裸露DNA或RNA，能转染各种类型的细胞，没有免疫原性。虽在体外基因转染中有很高的效率，但在体内，能被血清清除，并在肺组织内累积，诱发强烈的抗炎反应，导致高水平的毒性，这在很大程度上限制了其应用
细胞转染的各种方法比较
细胞转染的各种方法比较梭华-Sofast TM基因转染试剂（高效率和细胞毒性低的聚阳离子转染试剂）梭华-Sofast TM是新一代的阳离子聚合物基因转染试剂，梭华-Sofast TM具有高效率转染所必备特征，如浓缩DNA，将DNA运送到细胞内，并使其在细胞核内释放等；梭华-Sofast TM 的细胞毒性很低，这是它的另一个重要特点；而且与其它转染试剂相比，梭华-Sofast TM很稳定，不被血清清除。
以上优点使得基因转染的操作简便易行，重复性好。
梭华-Sofast TM 已被成功应用于很多原代培养细胞和转化细胞株的基因转染。
一. 特点★转染效率高且稳定，比目前常用产品高10%。
★细胞培养基中的血清存在与否，均能获得高效率转染。
★细胞毒性低。
★转染程序简单，转染前后无需更换培养基转染实验可以在半小时内完成。
★价格比进口产品便宜60%。
★完善的技术支持，保证质量，无效退货。
二. 效果比较将梭华转染试剂与其它公司的聚阳离子转染试剂和常用的脂质体转染试剂分别在常用的报告基因如GFP、荧光素酶基因和LacZ基因的转染效率方面作了对比。
实验表明:1. 梭华-Sofast TM具有很高和稳定的转染率，是一种很好的基因转染试剂。
对某些常用的细胞株梭华-Sofast TM 转染率高于某常用阳离子脂质体，对其他多数细胞株的转染效率相近。
2. 需特别指出梭华-Sofast TM在原代培养细胞HUV-EC中有较高的转染效率，而大多数阳离子脂质体对此细胞的转染效率很低。
3. 通过检测转染细胞荧光素酶基因的活性，测定其转染效率。
实验表明梭华转染试剂具有最高的转染率。
4. 通过检测转染GFP基因的细胞所发出的荧光强度来测试转染效率，实验发现梭华转染试剂的转染率比常用的脂质体转染试剂转染率高达5-10%。
三. 适用范围☉适应于众多原代培养细胞和转化细胞株的基因转染。
☉适用于瞬时转染和稳定转染。
☉适应于贴壁细胞和悬浮细胞转染。
四. 各种转染方法的比较（在目前使用的方法中, 阳离子聚合物转染法是最好的转染试剂。
各种细胞转染方法比较
各种细胞转染方法比较细胞转染方法包括DEAE－葡聚糖法，磷酸钙法，阳离子脂质体法，阳离子聚合物，病毒介导法，Biolistic 颗粒传递法（基因枪粒子轰击法），显微注射法，电穿孔法等，对各种方法的原理，应用，特点，厂家产品等信息的比较结果如下表：转染方法原理主要应用特点厂家及产品DEAE－葡聚糖法带正电的DEAE-葡聚糖与核酸带负电的磷酸骨架相互作用形成的复合物被细胞内吞瞬时转染相对简便、重复比磷酸钙好，但对细胞有一定的毒副作用，转染时需除血清且一般只用于BSC-1，CV-1，COS细胞系Sigma-Aldrich(DEAE-DextranTransfectionKit)磷酸钙法磷酸钙DNA复合物吸附细胞膜被细胞内吞稳定转染，染瞬转染不适用于原代细胞（所需的DNA浓度较高），操作简便但重复性差，有些细胞不适用细胞建议用CSCL梯度离心，转染是拷贝数较多GIBCO BRL ，Promega阳离子脂质体法带正电的脂质体与核酸带负电的磷酸基团形成复合物，然后脂质体上剩余的电核与细胞膜上的唾液酸残基的负电核结合；另一种解释是通过细胞是内吞作用而被进入细胞。
(若DNA浓度过高，中和脂质体表面电核，而降低了与细胞的结合能力)稳定转染，瞬时转染，所有细胞使用方法简单，可携带大片段DNA，通用于各种类型的裸露DNA或RNA，能转染各种类型的细胞，没有免疫原性。
虽在体外基因转染中有很高的效率，但在体内，能被血清清除，并在肺组织内累积，诱发强烈的抗炎反应，导致高水平的毒性，这在很大程度上限制了其应用Invitrogen（Lipofectamine 2000，Lipofectamine，Lipofectin，LipofectaminePlus，Cellfectin）Roche（Dosper，DOTAP，FuGENE6）CPG Biotech Co（GeneLimoPlus，GeneLimoSuper）Promega（Transfast，Tfx，Transfectam）阳离子聚合物带正电的聚合物与核酸带负电的磷酸基团形成带正电的复合物后与细胞表面带负电的蛋白多稳定转染，瞬时转染，所有细胞除了具有阳离子脂质体的转染效率高，操作简单，适用范围广，重复性好等特点外，还具有在体内，转染效率高，细胞毒性低等特点，是新一代的转染试剂。
各种转染方法比较
各种转染方法比较转染是将外源DNA或RNA导入体细胞的一种常用技术，用于研究基因功能、疾病机制、基因治疗等领域。
常用的转染方法包括化学法、电穿孔法、病毒载体介导转染和生物矢量直接注射法等。
下面将对这些转染方法进行详细比较。
1.化学法：化学法是最简单、最常用的转染方法之一，主要通过化学试剂与DNA或RNA形成复合物，进而被细胞摄取。
常用的化学试剂有钙磷酸盐、聚乙烯亚胺（PEI）、脂质体、高分子聚合物等。
化学法的优势在于易操作、适用于不同细胞类型，且无需特殊设备。
但其转染效率相对较低，引起细胞毒性的风险较高。
2.电穿孔法：电穿孔法又称为电转染法，通过利用电场作用使细胞膜发生瞬时通透性，使外源DNA或RNA进入细胞。
这种方法可使用电脉冲仪或特殊转染设备进行操作，适用于多种细胞类型。
相比于化学法，电穿孔法的转染效率更高，但对细胞的毒性稍高。
3.病毒载体介导转染：病毒载体介导转染是一种高效的转染方法，常用的病毒载体有腺病毒（Adenovirus）、腺相关病毒（Adeno-associated virus，AAV）、逆转录病毒（Retrovirus）和慢病毒（Lentivirus）等。
这些病毒载体不仅能将外源DNA或RNA导入细胞，还能使其在细胞内稳定表达。
病毒载体介导转染的优势在于高转染效率、稳定表达，适用于许多细胞类型。
然而，为了避免潜在的致病性和免疫反应，需要选择无毒性、无致病性的病毒载体。
4.生物矢量直接注射法：生物矢量直接注射法是将外源DNA或RNA直接注射到体内，让其进入目标细胞。
这种方法适用于许多动物模型研究，如小鼠、斑马鱼等。
生物矢量直接注射法的优势在于转染效率高、实验操作简单，但对于人体病理研究等实验要求较高的场景，其应用范围较窄。
根据以上比较，选择适合自己研究需求和细胞类型的转染方法非常重要。
需要考虑的因素包括转染效率、细胞毒性、操作难度、成本等。
在实际应用中，有时也可结合多种方法，例如将化学法与电穿孔法相结合，能够提高转染效率。
细胞转染的方法有哪些？
细胞转染的方法有哪些？
1. 脂质体法。
中性脂质体是利用脂质膜包裹DNA，借助脂质膜将DNA导入细胞膜内。
带正电的阳离子脂质体则不同，DNA并没有预先包埋在脂质体中，而是带负电的DNA自动结合到带正电的脂质体上，形成DNA-阳离子脂质体复合物，从而吸附到带负电的细胞膜表面，经过内吞被导入细胞。
脂质体法始于1987年，此法的出现使得转染效率、转染的稳定性和可重复性大大提高。
阳离子脂质体细胞毒性相对较高，对不同的细胞可能会干扰细胞的代谢。
2. 电穿孔法。
通过短暂的高电场电脉冲处理细胞，沿细胞膜的电压差异会导致细胞膜的暂时穿孔。
DNA被认为是穿过孔扩散到细胞内的。
电脉冲和场强的优化对于成功的转染非常重要，因为过高的场强和过长的电脉冲时间会不可逆地伤害细胞膜而裂解细胞。
理论上说电穿孔法可用于各种细胞，且不需要另外采购特殊试剂，但需要昂贵的电转仪。
此法每次转染需要更多的细胞和DNA，因为细胞的死亡率高。
每种细胞电转的条件都需要进行多次优化。
3. 病毒介导的感染。
感染需要将目的基因克隆到特定的病毒体系中，经过包装细胞的包装得到改造后的病毒，再进行感染。
优点是转染效率特别高，尤其是难以转染的原代细胞、活体细胞。
缺点是构建病毒周期长，环节多，易出错，费用也高。
4，非脂质体转染。
最新的纳米聚合物转染试剂，如Entranster 试剂，纳米材料，细胞毒性小，转染效率高，渐渐成为各大实验室的首选转染试剂。
细胞转染方法比较
活性蛋白整体方案细胞转染方法比较关键词：细胞转染瞬时转染稳定转染摘要：对哺乳动物细胞转染表达蛋白来说，选择合适的转染方法和转染试剂对转染的成功率起到决定性作用。
本文主要列举了瞬时转染和稳定转染的一些方法、原理及适用性，并列举脂质体细胞转染的步骤、注意事项。
细胞转染，是指将外源基因导入细胞内的一种技术。
根据哺乳动物细胞蛋白表达流程，细胞培养完成后需进行细胞转染，根据不同的实验目的选择不同的转染方法。
目前，常用的细胞转染方法主要分为三类途径：物理介导（电穿孔法，基因枪法、显微注射法）、化学介导（脂质体转染法、磷酸钙共沉淀法、阳离子聚合物介导法）、生物介导（病毒介导转染、原生质体转染）。
理想细胞转染方法，应该具有转染效率高、细胞毒性小等优点。
目前实验室常用的转染方法有脂质体转染，阳离子聚合物转染和病毒转染，不同的转染方法各有利弊，针对细胞的习性和不同的实验目的选择相对合适的转染方法。
下面列举了一些常用转染方法的原理，优缺点和适用性:细胞转染方法比较细胞转染方法细胞转染原理主要特点应用阳离子脂质体转染法带正电荷的脂质体靠静电作用和DNA结合形成DNA-脂质体复合物，然后通过细胞的内吞作用进入细胞a)操作简便b)适用于各种裸露的DNA和RNA片段c)适合转染各种的细胞d)对DNA浓度有一定要求e)对细胞有一定的毒性瞬时转染稳定转染所有细胞阳离子聚合物带正电的阳离子聚合物与核酸的磷酸基团形成带正电的复合物，复合物和带负电的细胞膜接触，并通过内吞作用进入细胞与脂质体转染法类似，但是具有很低的毒性，操作简单，适用性广，是新一代转染试剂瞬时转染稳定转染所有细胞磷酸钙法磷酸钙能够促进外源DNA和细胞的结合，磷酸钙-DNA复合物能够附着到细胞表面，并通过内吞作用进入细胞a)操作简单b)对DNA浓度要求高c)适用性有局限（不适用于原代细胞）瞬时转染稳定转染活性蛋白整体方案电穿孔法高脉冲的电压破坏细胞膜，在细胞膜表面形成孔道，DNA通过孔道进入细胞a)适用性广，适用于质粒和几十kb的基因组片段b)针对不同细胞要优化实验条件c)细胞致死率较高瞬时转染稳定转染所有细胞显微注射法利用显微操作系统和显微注射技术将DNA直接注入到细胞中a)整合率较高，适用于工程改造和转基因动物的建立b)操作复杂，且需要昂贵精密的设备b)外源基因的整合位点和拷贝数无法控制，会导致片段缺失、突变瞬时转染稳定转染逆转录病毒转染通过病毒的膜蛋白和细胞表面的受体相互作用而进入细胞，利用宿主细胞酶自行转录复制合成DNA，并随机整合到细胞基因组中a)转染效率高，适用于难转染细胞转染b)利用病毒介导转染，外源基因整合较稳定c)逆转录病毒只选择感染分裂细胞d)容纳外源基因长度<8kb稳定转染特定细胞转染脂质体转染步骤1）细胞培养细胞铺板，加入一定量的细胞培养液，37℃二氧化碳培养箱中培养，待细胞密度生长至80-90%时，准备转染。
常用转染方法原理及应用
常用转染方法原理及应用常用的转染方法有物理转染和化学转染两种。
物理转染是利用物理力学方法将外源DNA导入细胞内。
常用的物理转染方法有离心转染、电穿孔转染和基因枪转染。
离心转染是利用离心力将外源DNA加速转移到细胞内。
利用离心力可将DNA迅速穿透细胞膜，使其进入细胞质。
离心转染操作简单快捷，对细胞毒性较小，适用于大部分细胞的转染。
但由于仅靠离心力进行转染，对一些细胞类型转染效率较低。
电穿孔转染是利用电场将细胞膜瞬间打开，使外源DNA得以进入细胞内。
通过施加电场，使细胞膜上形成小孔，从而增加外源DNA进入细胞的机会。
电穿孔转染方法具有转染效率高、对细胞毒性较小等优点，适用于多种细胞类型的转染。
但操作过程较复杂，需要专用电转仪，且对细胞穿孔条件的控制较为严格。
基因枪转染是利用高压气泡冲击将外源DNA直接注射到细胞内。
将外源DNA包裹在微小金粒表面，再利用高压气泡将微小金粒射入细胞内，使外源DNA进入细胞质。
基因枪转染方法可以对不易转染的细胞类型进行转染，如植物细胞等。
但操作相对繁琐，对转染条件的控制较为困难。
化学转染是通过化学方法将外源DNA导入细胞内。
常用的化学转染方法有磷脂体转染、阳离子转染和电转的转染。
磷脂体转染是利用磷脂体包裹外源DNA，形成DNA磷脂体复合物，使其与细胞膜相互作用，从而实现外源DNA进入细胞质。
磷脂体转染方法适用于多种细胞类型，转染效率较高。
但磷脂体转染对细胞毒性较大，而且操作步骤较繁琐。
阳离子转染是利用阳离子聚合物与DNA形成复合物，使其与细胞膜发生相互作用，促进DNA进入细胞质。
阳离子转染适用于多种细胞类型，转染效率较高，但对细胞毒性较大，操作过程较为复杂。
电转是利用电场作用使负带电的外源DNA进入细胞内。
将细胞与含有外源DNA的转染缓冲液一起放在电转仪中，通过施加电压使DNA进入细胞质。
电转适用于多种细胞类型，具有转染效率高和操作简单等优点。
转染方法在生物研究和生物技术应用中具有重要作用。
几种转染方法的比较
几种转染方法的比较
目前，基因转染技术已经发展为分子生物学、生物工程和基因治疗等
领域的重要实用工具，它可以极大地提高研究的效率和准确度，是许多重
要的基础实验的重要手段。
基因转染，就是把DNA片段植入受体细胞，使
其形成完整的外源基因，从而使其编码的蛋白质可以表达出来。
其中，质
粒转染（经典CaCl2转染）、电穿孔转染、膜融合转染、磁珠转染、膜膜
转染、管状细胞转染（cylinder-mediated gene transfer）、病毒转染
和小肠转染等转染方法，是目前比较常用的基因转染方法。
一、质粒转染
质粒转染是将外源DNA片段载体在质粒上，用极低的浓度CaCl2诱导
细胞膜的瞬时通透性，使外源基因可以通过通透的细胞膜进入细胞，这是
质粒转染的原理，也是最常用的一种质粒转染方法。
质粒转染的优点：
（1）操作简单，易于大批量高效率的实验。
（2）操作条件宽松，不受受体细胞类型的限制，可以适应多种宿主
细胞。
（3）转染效率高，可以达到百分之九十以上。
（4）可以通过有效的筛选系统，有效控制外源DNA的插入和表达量。
质粒转染的缺点：
（1）转染过程对细胞毒性较大，转染效率有限。
实验小站细胞转染操作方法及各方法比较
实验小站细胞转染操作方法及各方法比较转染，是将外源性基因导入细胞内的一种专门技术。
随着基因与蛋白功能研究的深入，转染目前已成为实验室工作中经常涉及的基本方法。
转染大致可分为物理介导、化学介导和生物介导三类途径。
电穿孔法、显微注射和基因枪属于通过物理方法将基因导入细胞的范例；化学介导方法很多，如经典的磷酸钙共沉淀法、脂质体转染方法、和多种阳离子物质介导的技术；生物介导方法，有较为原始的原生质体转染，和现在比较多见的各种病毒介导的转染技术。
理想细胞转染方法，应该具有转染效率高、细胞毒性小等优点。
病毒介导的转染技术，是目前转染效率最高的方法，同时具有细胞毒性很低的优势。
但是，病毒转染方法的准备程序复杂，常常对细胞类型有很强的选择性，在一般实验室中很难普及。
其它物理和化学介导的转染方法，则各有其特点。
需要指出的一点，无论采用哪种转染技术，要获得最优的转染结果，可能都需要对转染条件进行优化。
影响转染效率的因素很多，从细胞类型、细胞培养条件和细胞生长状态，到转染方法的操作细节，都需要考虑。
一、细胞传代1. 试验准备：200ul/1mlTip 头各一盒(以上物品均需高压灭菌)，酒精棉球，废液缸，试管架，微量移液器，记号笔，培养皿，离心管。
2. 弃掉培养皿中的培养基，用 1ml 的 PBS 溶液洗涤两次。
3. 用 Tip 头加入 1ml Trypsin 液，消化 1 分钟(37℃，5%CO2 )。
用手轻拍培养瓶壁，观察到细胞完全从壁上脱落下来为止。
4. 加入 1ml 的含血清培养基终止反应。
5. 用 Tip 头多次吹吸，使细胞完全分散开。
6. 将培养液装入离心管中，1000rpm 离心 5min。
7. 用培养液重悬细胞，细胞计数后选择0.8X106 个细胞加入一个35mm 培养皿。
8. 将合适体积完全培养液加入离心管中，混匀细胞后轻轻加入培养皿中，使其均匀分布。
9. 将培养皿转入 CO2培养箱中培养，第二天转染。
多种细胞染色方法比较
磷酸钙DNA复合物吸附细胞膜被细胞内吞
稳定转染，
瞬时转染
不适用于原代细胞（所需的DNA浓度较高），操作简便但重复性差，有些细胞不适用；细胞建议用CSCL梯度离心，转染是拷贝数较多
GIBCO BRL，Promega
阳离子脂质体法
带正电的脂质体与核酸带负电的磷酸基团形成复合物，然后脂质体上剩余的电核与细胞膜上的唾液酸残基的负电核结合；另一种解释是通过细胞是内吞作用而被进入细胞。(若DNA浓度过高，中和脂质体表面电核，而降低了与细胞的结合能力)
通过病毒中膜糖蛋白和宿主细胞表面的受体相互作用而进入宿主细胞，之后反转入酶启动合成DNA并随机整合到宿主基因组中
稳定转染，
特定宿主细胞
可用于难转染的细胞、原代细胞，体内细胞等，但携带基因不能太大（<8kb），细胞需处分裂期，需考虑安全因素
中国科学院典型培养物保藏委员会
腺病毒(双链DNA)
先和细胞表面的受体结合，继而在αv整合素介导下被细胞内吞
稳定转染，
瞬时转染，
所有细胞
除了具有阳离子脂质体的转染效率高，操作简单，适用范围广，重复性好等特点外，还具有在体内，转染效率高，细胞毒性低等特点，是新一代的转染试剂。
Sunma(梭华－Sofast®)
Qbiogene（jetPEI™）
Qiagen(SuperFect，Polyfect）
病毒介导法
逆转录病毒(RNA)
稳定转染，
瞬时转染，
所有细胞
使用方法简单，可携带大片段DNA，通用于各种类型的裸露DNA或RNA，能转染各种类型的细胞，没有免疫原性。虽在体外基因转染中有很高的效率，但在体内，能被血清清除，并在肺组织内累积，诱发强烈的抗炎反应，导致高水平的毒性，这在很大程度上限制了其应用
细胞转染的方法和基本原理
细胞转染的方法和基本原理细胞转染是生物学研究中常用的实验技术，用于将外源DNA、RNA或蛋白质引入到靶细胞中。
本文将介绍细胞转染的方法和基本原理。
一、细胞转染的方法1. 化学法转染：化学法转染是最常用的细胞转染方法之一。
通过利用化学物质如聚乙烯亚胺（PEI）或脂质体等，将外源DNA或RNA 包裹成复合物，与细胞膜结合后进入细胞。
这种方法操作简单、成本低廉，适用于多种细胞类型。
但转染效率较低，对细胞有一定毒性。
2. 病毒载体转染：病毒载体转染是一种高效的细胞转染方法。
病毒载体可以将外源基因嵌入病毒基因组中，然后通过感染细胞的方式将基因导入细胞内。
常用的病毒载体有腺病毒、逆转录病毒等。
这种方法转染效率高，适用于多种细胞类型，但需要特殊设备和技术，同时也有一定的生物安全风险。
3. 电穿孔法转染：电穿孔法利用高压脉冲作用于细胞膜，破坏细胞膜结构，从而使外源DNA或RNA进入细胞。
这种方法操作简单，转染效率较高，但对细胞有一定的毒性，并且只适用于某些特定的细胞类型。
4. 基因枪法转染：基因枪法是一种生理穿孔法，通过利用高压气体或火药驱动基因枪，将外源DNA或RNA以微粒形式直接射入细胞。
这种方法适用于多种细胞类型，转染效率较高，但需要特殊设备和技术，并且对细胞有一定的毒性。
二、细胞转染的基本原理细胞转染的基本原理是通过一定的方法将外源DNA、RNA或蛋白质引入靶细胞，使其在细胞内表达或功能发挥。
转染后的细胞可以用于研究基因功能、蛋白质表达及相互作用等。
细胞转染的基本原理可以分为三个步骤：吸附、内化和表达。
1. 吸附：在化学法转染中，外源DNA或RNA会与载体相结合形成复合物，通过静电作用与细胞膜结合。
在病毒载体转染中，病毒载体会与细胞膜表面的受体结合。
吸附是转染的第一步，直接影响转染效率。
2. 内化：吸附后，外源DNA、RNA或蛋白质需要进入细胞内部。
在化学法转染中，复合物通过细胞膜的内吞作用或直接渗透进入细胞质。
各 种 转 染 方 法 比 较
转染常用的报告基因报告基因(reporter gene)是一种编码可被检测的蛋白质或酶的基因，是一个其表达产物非常容易被鉴定的基因。
把它的编码序列和基因表达调节序列相融合形成嵌合基因，或与其它目的基因相融合，在调控序列控制下进行表达，从而利用它的表达产物来标定目的基因的表达调控，筛选得到转化体。
作为报告基因，在遗传选择和筛选检测方面必须具有以下几个条件：(1)已被克隆和全序列已测定；(2)表达产物在受体细胞中不存在，即无背景，在被转染的细胞中无相似的内源性表达产物；(3)其表达产物能进行定量测定。
在植物基因工程研究领域，已使用的报告基因主要有以下几种：胭脂碱合成酶基因(nos)、章鱼碱合成酶基因(ocs)nos、ocs这两个基因是致瘤土壤农杆菌(Agrobacterium tumfaciens)的Ti质粒特有的，对Ti质粒进行改造，用相应的致瘤农杆菌转化植物体时，如果外源基因转入植物体中，则这两种报告基因在植物根茎叶中均能表达，不受发育调控，检测时直接用转化体提取液进行纸电泳，染色后在紫外光下观察荧光即可。
新霉素磷酸转移酶基因(nptⅡ)、氯霉素乙酰转移酶基因(cat)nptⅡ、cat及庆大霉素转移酶基因，均为抗生素筛选基因，相关的酶可以对底物进行修饰(磷酸化、乙酰化等)，从而使这些抗生素失去对植物生长的抑制作用，使得含有这些抗性基因的转化体能在含这些抗生素的筛选培养基上正常生长，也可以用转化体提取液体，外用同位素标记，放射自显影筛选转化体。
氯霉素乙酰转移酶基因测时可通过放射自显影观察荧光素酶基因（luciferase Gene）1985年从北美荧火虫和叩头虫cDNA文库中克隆出来的，该酶在有ATP、Mg2＋、O2和荧光素存在下发出荧光，这样就可用转基因植物整株或部分直接用X-光片或专门仪器进行检测。
具有检测速度快、灵敏度比cat基因高30～1000倍、费用低、不需使用放射性同位素等优点，得到了广泛的采用。
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各种转染方法比较
转染方法原理主要应
用
特点主要的厂家及产品
DEAE－葡聚糖法带正电的DEAE-葡聚糖与核酸
带负电的磷酸骨架相互作用形成
的复合物被细胞内吞
瞬时转
染
相对简便、重复比磷酸钙好,但对细
胞有一定的毒副作用,转染时需除血
清且一般只用于BSC-1,CV-1,COS
细胞系
Sigma-Aldrich(DEAE-Dextran
Transfection Kit)
DNA复合物吸附细胞膜稳定转
染,染瞬
转染
不适用于原代细胞（所需的DNA浓
度较高）,操作简便但重复性差,有些
细胞不适用
细胞建议用CSCL梯度离心，转染
是拷贝数较多
GIBCO BRL，Promega
阳离子脂质体法带正电的脂质体与核酸带负电的
磷酸基团形成复合物，然后脂质
体上剩余的电核与细胞膜上的唾
液酸残基的负电核结合；另一种
解释是通过细胞是内吞作用而被
进入细胞。
(若DNA浓度过高，
中和脂质体表面电核，而降低了
与细胞的结合能力)
稳定转
染,瞬时
转染,所
有细胞
使用方法简单，可携带大片段DNA，
通用于各种类型的裸露DNA或
RNA，能转染各种类型的细胞，没
有免疫原性。
虽在体外基因转染中
有很高的效率，但在体内，能被血
清清除，并在肺组织内累积，诱发
强烈的抗炎反应，导致高水平的毒
性，这在很大程度上限制了其应用
Invitrogen（Lipofectamine
2000，Lipofectamine，
Lipofectin，Lipofectamine
Plus，Cellfectin）
Roche（Dosper，DOTAP，FuGENE
6）
CPG Biotech Co（GeneLimo
Plus，GeneLimo Super）
Promega（Transfast，Tfx，
Transfectam）
阳离子聚合物带正电的聚合物与核酸带负电的
磷酸基团形成带正电的复合物后
与细胞表面带负电的蛋白多糖相
互作用，并通过内吞作用进入细
胞。
稳定转
染,瞬时
转染,所
有细胞
除了具有阳离子脂质体的转染效率
高，操作简单，适用范围广，重复
性好等特点外，还具有在体内，转
染效率高，细胞毒性低等特点，是
新一代的转染试剂。
Sunma(梭华－Sofast)
Qbiogene（jetPEI™）
Qiagen(SuperFect，
Polyfect）
病毒介导法逆转录病
毒(RNA)
通过病毒中膜糖蛋白和宿主细胞
表面的受体相互作用而进入宿主
细胞，之后反转入酶启动合成
DNA并随机整合到宿主基因组
中
稳定转
染,特定
宿主细
胞
可用于难转染的细胞、原代细胞，
体内细胞等,但携带基因不能太大
（<8kb）,细胞需处分裂期,需考虑安
全因素中国科学院典型培养物保藏委员
会
腺病毒(双
链DNA)
先和细胞表面的受体结合，继而
在αv整合素介导下被细胞内吞
瞬时转
染,特定
宿主细
胞
可用于难转染的细胞,需考虑安全因
素
Biolistic 颗粒传递法（基因枪粒子轰击法）将DNA用显微重金属颗粒沉淀，
再将包被好的颗粒用弹道装置投
射入细胞，DNA在胞内逐步释
放，表达
瞬时性
转染，稳
定转染
可用于：人的表皮细胞，纤维原细
胞，淋巴细胞系以及原代细胞
显微注射法用显微操作将DNA直接注入靶
细胞核
稳定转
染,瞬时
转染
转染细胞数有限,多用于工程改造或
转基因动物的胚胎细胞
电穿孔法高脉冲电压破坏细胞膜电位，
DNA通过膜上形成的小孔导入
稳定转
染,瞬时
转染,所
有细胞
适用性广，除了质粒外，还可转染
大的基因组（>65kb）但细胞致死率
高，DNA和细胞用量大，需根据
不同细胞类型优化电穿孔实验条
件，拷贝数较少1-20。