細胞轉染是在體外 和 體內將外源核酸引入細胞的過程 。為了進行轉染，使用脂質體、膠束和其他類似化合物形式的脂質。這些結構與細胞質膜融合并將貨物分子輸送到細胞內部。脂質體轉染試劑通常適用于將生物活性物質引入許多類型的真核細胞，例如蛋白質、DNA、RNA、肽和核糖體。

基于聚合物的轉染試劑

陽離子的脂質轉染試劑（帶負電荷的 DNA 與帶正電荷的脂質體結合的試劑）比如：Lipofectamine 2000 轉染試劑、Lipofectamine 3000轉染試劑等這些轉染試劑簡單易用，在許多細胞系中都被廣泛使用。但是脂質體轉染試劑在基于血清的培養基中或在細胞培養中使用抗生素時通常轉染效率較低。  而聚合物轉染試劑是基于脂質轉染試劑上的優化，當以合適濃度使用時，這些試劑表現出低毒性。所以基于聚合物的轉染越來越受歡迎，因為它們的化學多功能性使其易于生產和修飾具有多種功能的不同聚合物結構。基于聚合物的轉染試劑可用于轉染懸浮培養物、原代細胞、多種真核細胞系和貼壁細胞。

隨著對新的基于聚合物的轉染方法的不斷的研究和開發。細胞轉染技術也不斷面臨著新的要求和挑戰，尤其是體內轉染采用脂質體轉染試劑的方法轉染可能會引起體內的炎癥反應。基于聚合物的新的轉染方法為轉染各種細胞類型和加速未來研究提供了新的可能性。這是一種基于陽離子兩親嵌段共聚物的基因傳遞方法，可以有效地減少不良反應并成功修飾出生后的 CNS 細胞。

陽離子聚合物轉染試劑的技術原理

常用的陽離子聚合物是組蛋白、聚-L-賴氨酸、聚酰胺胺樹枝狀大分子和魚精蛋白。在結構上，陽離子聚合物分子可以是線性的或高度支化的。基于陽離子聚合物的轉染試劑主要通過濃縮 DNA 來提高轉染效率。外源 DNA 與陽離子聚合物分子形成復合物，導致宿主細胞通過內吞作用攝取 DNA/聚合物復合物。 陽離子聚合物的轉染試劑具有生物相容性，可增強穩定性并促進被吞沒的遺傳物質從內體中成功釋放。

這些新的基于聚合物的轉染試劑由可生物降解和微疏水的聚合物組成，主要作用是將外源遺傳物質轉移到培養細胞中。有些聚乙烯亞胺類的轉染試劑還可用于幫助 質粒 在無血清培養基中的吸收。

基于聚合物的轉染試劑的優化

基于聚合物的轉染試劑也會引起細胞毒性，因此需要針對特定細胞類型的轉染進行優化。早期的陽離子聚合物實驗表明，短側鏈聚合物的轉染能力較差，但在核內轉錄方面表現更好，并與核酸形成穩定的低電荷小復合物。另一方面，長鏈聚合物表現出較好的轉染效率，但形成的具有高正電荷的不太穩定的復合物。近期實驗表明，富含咪唑的陽離子聚合物顯示出較高的轉染效率和更低的毒性。