跨膜之旅 漫谈转染系统[选购宝典]

最近这些年，转染一直是个热门的话题。从早期的一支独秀到现在的百花齐放，研究人员的选择是越来越多了。可能也是大家对难以转染的原代细胞和干细胞的兴趣日益增加，催生了转染试剂的蓬勃发展。另外，现在的研究人员早已不满足于单个的转染，他们更倾向于用高通量转染在整个基因组范围内筛选药物的靶点，高通量的转染仪器应运而生。那么，我们就带大家来看看非病毒核酸导入技术近年来的发展。

大家都知道，除了病毒，核酸导入的方法可分为物理方法和化学方法。物理方法就比如电穿孔，它瞬间改变细胞膜，摄入DNA或RNA；化学方法是让载体包裹核酸，从而形成复合物，融入细胞。

化学方法中的载体有n多种，从聚合物、脂质体到这两年新兴的纳米颗粒。聚合物载体，如聚乙烯亚胺（PEI）、聚胺和环状糊精，它们结合并压缩DNA或RNA，形成稳定的颗粒，通过内吞作用被细胞吸收。QIAGEN的SuperFect和PolyFect转染试剂，以及Fermentas的ExGen 500试剂正是此种类型。

脂质体或许大家更熟悉，它的历史已超过20年，是最受欢迎的体外导入载体。脂质体结合或包围核酸，进而被细胞吸收。Invitrogen公司的脂质体Lipofectin、Lipofectamine、Lipofectamine 2000已畅销十余年。脂质体还是携带小分子RNA进入细胞的有力武器。Ambion（现属于生命科技公司）就开发出siRNA转染试剂-siPORT NeoFX，Invitrogen也修改了阳离子脂质体的配方，专门为小分子RNA推出RNAiMAX。

当然，转染不仅仅限于细胞系，许多研究人员将他们的目光投向体内转染。一些生物公司如Polyplus-transfection、Altogen Biosystems等利用脂质体或可生物降解的聚合物作为载体，将DNA片段或siRNA导入体内。然而，它们都不是理想的载体。脂质体的导入效果虽比聚合物要持久，但它可能引起更多的免疫反应，这也不是研究人员所期望的。也正是这些不足，导致了近几年纳米颗粒的出现。2007年，Sigma-Aldrich推出了N-TER纳米颗粒siRNA转染试剂，让siRNA结合在纳米颗粒的表面，通过N-TER肽段导入体内。

在RNAi研究领域，越来越多的研究人员开始对高通量的筛选感兴趣。瑞典Cellectricon公司也注意到这一点，他们认识到转染是RNAi筛选中的主要瓶颈之一，急需一种高通量的转染方法。于是他们花了两年的时间，开发出第一台全自动的转染系统-Cellaxess HT电穿孔仪。这台仪器能够自动移液，自动在细胞中加入siRNA，自动将移液吸头转换成电穿孔元件，并进行电穿孔，最后加入细胞培养基进行复苏。Cellaxess HT每天能转染50000个孔。生物通之前介绍过的Nucleofector核转染系统（http://www.ebiotrade.com/newsf/2008-5/2008526100943.htm）也是类似的电穿孔仪器，它能够对96孔板进行转染。

说到底，转染的目标其实很简单，就是用最少量的DNA或RNA去转染最多的细胞。当然，还要尽量减少或避免对细胞的毒性、脱靶效应和免疫反应。别看这个目标简单，实现起来还真不容易。无论是试剂还是仪器，都有需要改进的地方，同时，新技术也在不断萌芽。也许在不久的将来，转染将不再是实验中的瓶颈，轻轻松松就能实现。（生物通 余亮）