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非脂质体转染新突破:高效低毒的高分子聚合物转染解决方案

Dec 15th,2025 29 浏览量

在生命科学研究与生物医药开发中,将外源DNARNA高效导入细胞,是基因功能解析、重组蛋白生产以及细胞治疗开发的关键步骤。然而,传统脂质体转染试剂的局限长期困扰科研人员:高剂量提高效率,却往往伴随明显的细胞毒性;面对原代细胞、干细胞及悬浮细胞等“难转染”类型,效果不理想;批次稳定性不足,影响结果可重复性。
一、脂质体转染的主要痛点
1.细胞毒性高:带正电的脂质体与细胞膜强烈作用,会损伤膜结构,降低转染后细胞存活率。 
2.血清敏感:血清蛋白会与脂质体-DNA复合物竞争结合,显著降低效率,迫使无血清转染。 
3.难转染细胞效果差:对膜结构特殊或对刺激敏感的细胞(如神经元、原代细胞),脂质体往往失效或毒性过大。 
4.稳定性差:复合物粒径分布不均,影响进入细胞的效率。
二、非脂质体转染的核心优势

以新型可降解阳离子聚合物为代表的非脂质体转染试剂,通过截然不同的机制,实现了效率与安全性的平衡。
1.高效内化与内体逃逸
聚合物与核酸形成稳定纳米复合物,经细胞内吞进入内体。聚合物的“质子海绵效应”吸收内体酸性环境中的质子,诱发氯离子流入,提升渗透压并促使内体破裂,快速释放核酸进入细胞质,避免被溶酶体降解。

2.低毒性保护细胞
不同于脂质体的膜破坏机制,聚合物主要依靠内吞途径进入细胞,减少物理损伤。通过分子量控制与可降解结构优化,即使高剂量也能维持细胞活率>90%

3.血清耐受与操作简化
新型聚合物复合物对血清成分不敏感,可直接在含血清培养基中转染,省去换液步骤,更贴近细胞生理状态,降低污染风险。

4.攻克“难转染”细胞
在原代肝细胞、心肌细胞、iPSCMSC、神经元以及JurkatTHP-1等悬浮细胞中均表现优异,为免疫细胞功能研究、干细胞疗法及神经科学实验提供突破。

5.批次稳定性与可重复性
高分子聚合物由精确化学合成制备,结构可控,批次间性能稳定,确保研究结果可重复。

三、广泛应用场景
1.基因功能研究:基因过表达、RNA干扰、CRISPR编辑  
2.重组蛋白生产:瞬时或稳定表达,用于抗体生产与药物筛选  
3.细胞治疗开发:原代T细胞、干细胞高效转染,支持CAR-T及细胞工程  
4.病毒载体生产:高效转染包装细胞,制备高滴度慢病毒、AAV  
5.高通量筛选:低毒高效适配自动化平台,确保大规模实验一致性  
选择高性能非脂质体聚合物转染试剂,意味着更高的效率、更低的毒性以及更广泛的适用性。