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轉染是通過非病毒方式將任何核酸分子引入培養的真核細胞中。過去，它通常僅用于指代 DNA，但隨著 RNAi 和最近 CRISPR 等應用的開發，這種情況發生了變化。盡管將基因傳遞到細胞的方法有很多，但目前研究人員使用三種高度認可的方法：化學試劑、電穿孔（基因電轉移）和病毒轉導。最終目標是將核酸輸送到細胞中，通過外源基因的表達或內源基因的敲低來研究基因功能。基因表達操控是藥物開發、癌癥研究、基因治療和組織工程等研究領域的核心技術。

真核細胞的化學轉染

試劑與核酸結合形成帶正電荷的復合物。 2) 將復合物添加到細胞中，并通過靜電相互作用與帶負電的細胞表面結合。 3) 細胞通過內吞作用將復合物內化到稱為內體的膜囊泡中。 4) 試劑使內體膜不穩定 5) 復合物從內體中逸出并釋放細胞質中的核酸貨物（siRNA、miRNA 或大 RNA 通常在細胞質中活躍）。 6) DNA 必須定位于細胞核，基因表達盒在細胞核中進行轉錄。 

化學轉染

使用化學轉染試劑的轉染依賴于靜電相互作用來與核酸結合并靶向細胞膜。這可以通過磷酸鈣、聚陽離子和脂質體等化合物或陽離子脂質、聚合物、樹枝狀聚合物和納米顆粒等更先進的技術來實現。

使用磷酸鈣進行遞送是將核酸引入細胞的最古老且便宜的方法。該技術在一些易于轉染的細胞系中效果良好，但無法傳遞到更具耐藥性的細胞，需要大量 DNA，并且通常缺乏重現性。

為什么轉染很重要？

將外源核酸輸送到細胞中的能力使研究人員能夠研究基因表達（包括 CRISPR/Cas9）、RNAi 基因沉默并生成穩定的細胞系。或者，生產細胞可用于病毒生產、抗體/蛋白質生產和基因治療。

成功轉染的基礎知識

核酸的成功遞送受到幾個常見因素的影響，包括細胞傳代次數、細胞匯合度、DNA 質量、DNA:試劑比例、復合物形成時間和轉染后孵育時間。