病毒具有天然嗜性﹐能够自然感染细胞，将它们携带的基因转移到宿主细胞中,因此转导效率比较高，目前基因疗法中很多都使用了病毒载体，并已进入临床试验阶段。现使用的病毒主要有逆转录病毒﹑腺病毒、腺相关病毒等。非病毒基因载体在基因转染与表达的效率上没有病毒载体高，但他们具有独特的优势，如低毒性、低免疫原性﹑无传染性﹑合成制备方便、结构灵活可控,已经得到研究者的广泛应用，其中阳离子聚合物是最主要的且研究最广泛的非病毒基因载体之一。

阳离子聚合物--聚乙烯亚胺（polyethyleminine，PEI)

聚乙烯亚胺是目前研究最广泛的阳离子聚合物非病毒基因载体，它是由单体(-CH,CH,-NH-)构成的具有伯胺﹑仲胺和叔胺基团的水溶性聚合物。PEI单体中每3个原子含1个氮，并构成同的胺基。这些胺基的pKa值不同，使 PEI在较宽的pH范围均可以被质子化,这是PEI有较强的结合DNA和黏附细胞并作为基因转导载体的重要原因。

分子量是决定其转染效率重要因素，高分子量的PEI具有高效的基因转染效率，但因为其大量正电荷的存在以及非生物降解性，可以导致细胞膜去稳定化，显示出较大的细胞毒性，低分子量的PEI(低于2kDa)毒性低，但基因转染效率也随之降低。在HeLa、COS7、293T和CHO四种细胞上评价交联PEI作为基因载体体外转染pGL3的效率。发现二硫键含量和PEI分子量大小决定了转染效率。

不同分子量的PEI转染效率不同

枝状的 800 kD PEI 是首次报道的可用于多种细胞转染的试剂，枝状的 25 kD PEI（25B）用于 HEK293 细胞大规模瞬时转染，其转染效率较枝状2 kD、600 kD、800 kD 或线状 22 kD PEI（22L）的高。

有研究报道，比较了 3 种商品化的 PEI 转染试剂 25 kD LPEI、40 kDPEI-Max、PEI pro，转染 HEK293 和 CHO 细胞，PEI pro 的转染效率低于 25 kD LPEI、40 kD PEI-Max，PEI pro 的毒性最强。经过优化，PEI-Max 的表达量优于 25 kD LPEI。

PEI 介导的瞬时转染中 DNA 和 PEI 比例一般为1:2 ~ 1:3（W/W），提高转染试剂比例会提高转染效率，但是随之细胞毒性也会增加。另外转染时的细胞密度、DNA-PEI聚合物的大小、培养基的组成等都会影响转染效果。

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