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聚乙烯亚胺(Polyethylenimine PEI)在细胞转染中的应用

 

认识PEI

 

聚乙烯亚胺(PolyethyleniminePEI有被称作为聚亚乙基亚胺、聚氮杂环丙烷,是一种水溶性较高的分子聚合物。PEI分子结构中含有伯胺、仲胺、叔胺等基因,具有较高的化学反应性,是目前已知的电荷密度最大的阳离子有机高分子材料。

PEI由于具有高附着性、高吸附性、高阳离子性、高反应性等优点,当前主要被应用在涂料、油墨、胶粘剂、纤维处理、污水处理等领域在医药方面也得到越来越广泛的应用。用于基因的递送可以追溯到1995年,由Otman Boussif首次报告可用作非病毒载体使用,随后越来越多的研究者参与到PEI作为转染试剂的研究。与脂质体及其他非病毒载体相比,PEI阳离子密度高、性质稳定、结构灵活、生物相容性更好、细胞毒性更小。

 

 
 

PEI转染的原理

 

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。每相隔二个碳原子,即每第三个原子都是质子化的氨基氮原子,使得聚合物网络在任何pH下都能充当有效的质子海绵(proton sponge)体。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。

pH值与质子化关系

(源自:doi.org/10.1021/acs.macromol.0c01501

PEI 能将 DNA 缩合成带正电荷的微粒,这些微粒可以黏合到带有负电荷的细胞表面残基,并通过胞吞作用进入细胞。一旦进入细胞,胺的质子化导致反离子大量涌入以及渗透势降低在低pH环境中实现DNA胞内释放最被接受的观点是PEI上未质子化的胺可以在与膜结合的细胞器(如溶酶体)中吸收氢离子,这将导致更多氢离子的流入,同时带来更多的氯离子和水,诱发渗透溶胀。而质子化胺之间的排斥引起PEI构象的改变,上述变化导致的渗透膨胀使囊泡释放聚合物与 DNA 形成的复合物进入细胞质。复合物拆解后,DNA 能自由的融合到细胞核中。

 
 
 

翌圣PEI使用的特点

 

1. 纯化学合成,不含动物源成分

2. 拥有细胞毒性低、转染效率高

3. 兼容抗生素与血清

4. HEK293等细胞中基因表达效率较高,特别适合多质粒的共同转染,用于重组病毒载体的生产,以及重组蛋白的瞬时表达生产

 

 
 

翌圣PEI使用的实例

 

1. 悬浮细胞293F的重组蛋白表达

培养条件:100μg/ml青霉素-链霉素+SMM 293-T II无血清培养基+37°C5% CO2条件下培养

细胞密度:2.0-3.0×106 cell/ml

5天后,收集培养基,通过Ni亲和层析和大小排阻层析纯化重组蛋白。

 

2. 慢病毒包装

细胞:293T

收获时间:48h

 

 
 

PEI使用常见问题

 

Q1:多配置一点母液冻存起来是否会延长效期?

A:不建议冻存,储存液4℃保存3个月

 

Q2:转染后是否需要换液?

A:若转染前进行了换液,可不进行换液,若需要换液可在转染后6-8h可以进行换液。

 

Q3:转染的时候是否需要无血清培养基培养?

A:制备复合物的时候需要使用无血清培养基,加入细胞中的时候不要求无血清培养

 

 

产品订购

 

应用场景

名称

货号

规格

细胞类型:贴壁/悬浮
核酸类型:DNA

PEI转染试剂MW25000

40815ES03

1 g

40815ES08

5×1 g

细胞类型:贴壁/悬浮
核酸类型:DNA

线性PEI转染试剂(速溶型)MW40000

40816ES02

100 mg

40816ES03

1 g

细胞类型:293
核酸类型:DNA
用途:AAV/LV载体研发与工艺开发

Hieff Trans® PEI转染试剂

40820ES04

1.5 mL

40820ES10

10 mL

40820ES60

100 mL

 

 

 

 
 

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应用场景

名称

货号

规格

细胞类型:贴壁/悬浮

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Hieff Trans® 脂质体核酸转染试剂

40802ES02

0.5 mL

40802ES03

1.0 mL

40802ES08

5×1mL

细胞类型:贴壁/悬浮
核酸类型:DNA

磷酸钙法细胞转染试剂

40803ES70

200 T

用途:病毒感染、DNA转染

聚凝胺(10 mg/ml

40804ES76

500 μL

40804ES86

5×500 μL

细胞类型:悬浮
核酸类型:DNAsiRNA

Hieff Trans® 悬浮细胞专用脂质体核酸转染试剂

40805ES02

0.5 mL

40805ES03

1.0 mL

40805ES08

5×1 mL

细胞类型:贴壁/悬浮
核酸类型:siRNAmiRNA

Hieff Trans® siRNA/miRNA体外转染试剂

40806ES01

0.1 mL

40806ES02

0.5 mL

40806ES03

1.0 mL

细胞类型:贴壁/悬浮
核酸类型:DNAsiRNAmiRNA

Hieff Trans® 通用型转染试剂

40808ES02

0.5 mL

40808ES03

1 mL

40808ES08

5×1 mL

细胞类型:贴壁/悬浮
核酸类型:mRNA

Hieff Trans® mRNA转染试剂

40809ES01

0.1 mL

40809ES03

1 mL

 

客户使用该产品发表的科研文献(不完全统计:部分)

 

[1] Luo J, Yang Q, Zhang X, et al. TFPI is a colonic crypt receptor for TcdB from hypervirulent clade 2 C. difficile. Cell. 2022;185(6):980-994.e15. doi:10.1016/j.cell.2022.02.010(IF:41.584)

[2] Chen Y, Luo R, Li J, et al. Intrinsic Radical Species Scavenging Activities of Tea Polyphenols Nanoparticles Block Pyroptosis in Endotoxin-Induced Sepsis [published correction appears in ACS Nano. 2022 Mar 3;:]. ACS Nano. 2022;16(2):2429-2441. doi:10.1021/acsnano.1c08913(IF:15.881)

[3] Qin J, Cai Y, Xu Z, et al. Molecular mechanism of agonism and inverse agonism in ghrelin receptor. Nat Commun. 2022;13(1):300. Published 2022 Jan 13. doi:10.1038/s41467-022-27975-9(IF:14.919)

[4] Xiao RW, Wang F, Wang TM, et al. Rare POLN mutations confer risk for familial nasopharyngeal carcinoma through weakened Epstein-Barr virus lytic replication. EBioMedicine. 2022;84:104267. doi:10.1016/j.ebiom.2022.104267(IF:11.205)

[5] Chen ZH, Yan SM, Chen XX, et al. The genomic architecture of EBV and infected gastric tissue from precursor lesions to carcinoma. Genome Med. 2021;13(1):146. Published 2021 Sep 7. doi:10.1186/s13073-021-00963-2(IF:11.117)

[6] Huang G, Liu D, Wang W, et al. High-resolution structures of human Na<sub>v</sub>1.7 reveal gating modulation through α-π helical transition of S6<sub>IV</sub>. Cell Rep. 2022;39(4):110735. doi:10.1016/j.celrep.2022.110735(IF:9.423)

[7] Tian X, Liu L, Jiang W, Zhang H, Liu W, Li J. Potent and Persistent Antibody Response in COVID-19 Recovered Patients. Front Immunol. 2021;12:659041. Published 2021 May 28. doi:10.3389/fimmu.2021.659041(IF:7.561)

[8] Lin J, Chen Z, Yang L, et al. Cas9/AAV9-Mediated Somatic Mutagenesis Uncovered the Cell-Autonomous Role of Sarcoplasmic/Endoplasmic Reticulum Calcium ATPase 2 in Murine Cardiomyocyte Maturation. Front Cell Dev Biol. 2022;10:864516. Published 2022 Apr 1. doi:10.3389/fcell.2022.864516(IF:6.684)

[9] Zhou Y, Li D, Li D, et al. LDLR, LRP1, and Megalin redundantly participate in the uptake of Clostridium novyi alpha-toxin. Commun Biol. 2022;5(1):906. Published 2022 Sep 5. doi:10.1038/s42003-022-03873-0(IF:6.548)

[10] Wang Y, Chen J, Gao WQ, Yang R. METTL14 promotes prostate tumorigenesis by inhibiting THBS1 via an m6A-YTHDF2-dependent mechanism. Cell Death Discov. 2022;8(1):143. Published 2022 Mar 30. doi:10.1038/s41420-022-00939-0(IF:5.241)

 

 
 

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