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背景和目的:转基因技术已广泛应用于生物医学基础研究和临床治疗领域。目前此技术包括使用病毒载体和非病毒载体两类方法。病毒载体的优点在于感染效率高,而缺点是具有免疫原性和致癌性,因此在临床应用上受到限制。非病毒载体主要包括脂质体和阳离子聚合物载体,脂质体使用时间长,发展成熟转染效率高,但是其毒性较大,特别是在体内应用时更甚。阳离子聚合物是一种新型非病毒载体,虽使用时间较短,但高效、低毒、低免疫原性和价廉的优点使其倍受关注。而聚乙酰亚胺属于阳离子聚合物,同样具备此类载体的特征,因而已获得广泛的应用,并且推广至临床的基因治疗。可是,相对于经典的脂质体转染方法,polyethylenimine(PEI)存在着转染效率低、重复性差的明显缺点,以致于PEI的应用受限。于是,本研究在对影响PEI转染的各项因素进行优化的基础上,提出了一套操作方便、转染效果好的改良程序,以实现以下目标:(1)建立基于PEI转染的高效制备亚病毒载体的方法;(2)通过平板离心技术提高PEI转染细胞的效率和慢病毒感染细胞的效率;(3)建立一套快速检测细胞GFP表达水平从而检测转染效率的方法。 方法:(1)对PEI转染293T细胞的各项可能的影响因素进行优化处理,综合提出一套高效制备慢病毒/逆转录病毒的方案;(2)利用平板离心技术研究合适的离心强度和转染对细胞毒性的影响。在慢病毒感染细胞的过程中,对细胞进行平板离心的不同处理,研究离心时间和转速对于细胞内病毒载体的 RNA、DNA、蛋白水平的影响,调查离心对细胞转染的可能作用。(3)利用多功能酶标仪检测GFP,与常见检测GFP的方法进行对比,建立一套基于多功能酶标仪的高效检测GFP的方法。 结果:本课题研究(1)通过对PEI转染293T细胞影响因素的优化,提出了一套优化的转染293T细胞制备亚病毒载体的方法;(2)通过平板离心技术,大大提升了PEI转染细胞和慢病毒感染细胞的效率,并发现离心增加转染效率和感染效率都是通过改变转染复合物或者病毒的空间分布所致;(3)基于多功能酶标仪,建立了一套检测GFP的方法,其可靠性不低于Western blot和流式细胞术等常规方法,但是操作更方便,耗时更短,可以实现高通量检测。 结论:我们建立了一种稳定高效的 PEI载体介导的高效基因传递方法,基于该方法既可以直接高效转染质粒进入细胞,也可以制备出高效的亚病毒载体达到转基因的目的,还可以推广应用于制备诱导多能干细胞等其它新领域。