細(xì)胞轉(zhuǎn)染是指利用各種物理、化學(xué)、生物學(xué)方法，將外源分子（DNA、RNA 、mRNA等）導(dǎo)入真核細(xì)胞內(nèi)，來(lái)改變細(xì)胞的特性，從而達(dá)到改造細(xì)胞的目的，它是實(shí)現(xiàn)細(xì)胞基因功能和蛋白質(zhì)表達(dá)研究的重要工具。

根據(jù)導(dǎo)入的外源分子存在于宿主細(xì)胞的時(shí)間長(zhǎng)短，細(xì)胞轉(zhuǎn)染可以分為瞬轉(zhuǎn)和穩(wěn)轉(zhuǎn)。根據(jù)轉(zhuǎn)染方式又可以分為：物理轉(zhuǎn)染法、化學(xué)轉(zhuǎn)染法及生物轉(zhuǎn)染法。

物理轉(zhuǎn)染法：電穿孔法、顯微注射法、基因槍法

化學(xué)轉(zhuǎn)染法：磷酸鈣共沉淀法、陽(yáng)離子聚合物法、陽(yáng)離子脂質(zhì)體法

生物轉(zhuǎn)染法：病毒介導(dǎo)法

對(duì)于了解或做過(guò)細(xì)胞轉(zhuǎn)染實(shí)驗(yàn)的研究人員，想必上述方法大家都是非常熟悉的，我們也總結(jié)了這些方法的原理以及優(yōu)缺點(diǎn)比較(表1)，幫助大家找到適合自己實(shí)驗(yàn)的細(xì)胞轉(zhuǎn)染方法。

表1：三種轉(zhuǎn)染方式的原理、優(yōu)缺點(diǎn)和應(yīng)用

通過(guò)各種轉(zhuǎn)染方法的比較，我們發(fā)現(xiàn)電穿孔法，也就是電轉(zhuǎn)，無(wú)論是在操作方法、適用范圍以及轉(zhuǎn)染效率等方面，都有著很大的優(yōu)勢(shì)。而現(xiàn)實(shí)亦是如此，由于電轉(zhuǎn)的高效、低內(nèi)毒、操作簡(jiǎn)單，并且可以瞬時(shí)和穩(wěn)定地表達(dá)外源基因，因此常常用于科研領(lǐng)域的新藥開(kāi)發(fā)、癌癥研究、免疫學(xué)研究等。

傳統(tǒng)的電轉(zhuǎn)實(shí)驗(yàn)操作流程，一般先利用電轉(zhuǎn)緩沖液重懸細(xì)胞，然后對(duì)含有核酸、緩沖液、細(xì)胞的混合物給予合適的電脈沖，電脈沖會(huì)在細(xì)胞膜上形成電勢(shì)差，從而誘導(dǎo)產(chǎn)生暫時(shí)的孔使核酸進(jìn)入細(xì)胞，最后將細(xì)胞返回到生長(zhǎng)培養(yǎng)基中，使其慢慢恢復(fù)，檢測(cè)基因表達(dá)或沉默情況。在傳統(tǒng)電轉(zhuǎn)實(shí)驗(yàn)中，細(xì)胞死亡率高，并且原代細(xì)胞或干細(xì)胞的轉(zhuǎn)染效率較低�？紤]到傳統(tǒng)電轉(zhuǎn)的弊端，于是科研人員致力于開(kāi)發(fā)更高效的電轉(zhuǎn)技術(shù)，電轉(zhuǎn)儀就在這時(shí)候橫空出世了，目前市面上主流使用的就是Nucleofector™電轉(zhuǎn)儀。

1998年，市場(chǎng)上第一個(gè)有效的、非病毒介導(dǎo)的Nucleofector™ 技術(shù)開(kāi)發(fā)成功，可高效轉(zhuǎn)染傳統(tǒng)方法難以轉(zhuǎn)染的原代細(xì)胞、干細(xì)胞、神經(jīng)元和細(xì)胞系，為疾病研究治療如基因治療、免疫治療和干細(xì)胞生成開(kāi)發(fā)帶來(lái)了新的機(jī)遇。Nucleofector™技術(shù)是Lonza公司的專(zhuān)利創(chuàng)新技術(shù)，利用電擊在細(xì)胞膜上開(kāi)個(gè)小孔，綜合各種特定細(xì)胞轉(zhuǎn)染程序與轉(zhuǎn)染液的作用，核酸底物不僅可以進(jìn)入細(xì)胞質(zhì)，還可直接通過(guò)核膜進(jìn)入細(xì)胞核。相較于傳統(tǒng)電轉(zhuǎn)技術(shù)，Nucleofector™技術(shù)的細(xì)胞轉(zhuǎn)染率可達(dá)99%，且實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)染不依賴(lài)于細(xì)胞的分裂。

實(shí)驗(yàn)操作步驟

1.收獲目的細(xì)胞：按照轉(zhuǎn)染需要的細(xì)胞量進(jìn)行計(jì)數(shù)，如20 µl電轉(zhuǎn)體系可轉(zhuǎn)1x104-1x106個(gè)細(xì)胞，100 µl電轉(zhuǎn)體系可轉(zhuǎn)1x105-1x107個(gè)細(xì)胞；

2.混勻：低速離心，盡量吸去細(xì)胞上清，用電轉(zhuǎn)Buffer重懸細(xì)胞，加入轉(zhuǎn)染杯，加入準(zhǔn)備好的質(zhì)粒DNA，輕輕混勻，避免產(chǎn)生氣泡；

3.電轉(zhuǎn)：將轉(zhuǎn)染杯放入轉(zhuǎn)染儀，按鍵選擇相應(yīng)程序，按"start"鍵開(kāi)始轉(zhuǎn)染，等待指示圖標(biāo)顯示綠色“+”號(hào)，即可完成實(shí)驗(yàn)；

4.培養(yǎng)：吸去電轉(zhuǎn)Buffer，加入預(yù)熱好的培養(yǎng)基，將細(xì)胞轉(zhuǎn)移至培養(yǎng)皿中繼續(xù)培養(yǎng)。若轉(zhuǎn)染的質(zhì)粒為試劑盒內(nèi)的陽(yáng)性對(duì)照質(zhì)粒，一般在實(shí)驗(yàn)結(jié)束后7-8h內(nèi)可在熒光顯微鏡下觀察到實(shí)驗(yàn)結(jié)果。