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

根據(jù)導(dǎo)入的外源分子存在于宿主細胞的時間長短，細胞轉(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

化學轉(zhuǎn)染法：磷酸鈣共沉淀法、陽離子聚合物法、陽離子脂質(zhì)體法

生物轉(zhuǎn)染法：病毒介導(dǎo)法

對于了解或做過細胞轉(zhuǎn)染實驗的研究人員，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)缺點比較(表1)，幫助大家找到適合自己實驗的細胞轉(zhuǎn)染方法。

表1：三種轉(zhuǎn)染方式的原理、優(yōu)缺點和應(yīng)用

通過各種轉(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。而現(xiàn)實亦是如此，由于電轉(zhuǎn)的高效、低內(nèi)毒、操作簡單，并且可以瞬時和穩(wěn)定地表達外源基因，因此常常用于科研領(lǐng)域的新藥開發(fā)、癌癥研究、免疫學研究等。

傳統(tǒng)的電轉(zhuǎn)實驗操作流程，一般先利用電轉(zhuǎn)緩沖液重懸細胞，然后對含有核酸、緩沖液、細胞的混合物給予合適的電脈沖，電脈沖會在細胞膜上形成電勢差，從而誘導(dǎo)產(chǎn)生暫時的孔使核酸進入細胞，最后將細胞返回到生長培養(yǎng)基中，使其慢慢恢復(fù)，檢測基因表達或沉默情況。在傳統(tǒng)電轉(zhuǎn)實驗中，細胞死亡率高，并且原代細胞或干細胞的轉(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發(fā)更高效的電轉(zhuǎn)技術(shù)，電轉(zhuǎn)儀就在這時候橫空出世了，目前市面上主流使用的就是Nucleofector™電轉(zhuǎn)儀。

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

實驗操作步驟

1.收獲目的細胞：按照轉(zhuǎn)染需要的細胞量進行計數(shù)，如20 µl電轉(zhuǎn)體系可轉(zhuǎn)1x104-1x106個細胞，100 µl電轉(zhuǎn)體系可轉(zhuǎn)1x105-1x107個細胞；

2.混勻：低速離心，盡量吸去細胞上清，用電轉(zhuǎn)Buffer重懸細胞，加入轉(zhuǎn)染杯，加入準備好的質(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"鍵開始轉(zhuǎn)染，等待指示圖標顯示綠色“+”號，即可完成實驗；

4.培養(yǎng)：吸去電轉(zhuǎn)Buffer，加入預(yù)熱好的培養(yǎng)基，將細胞轉(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)的陽性對照質(zhì)粒，一般在實驗結(jié)束后7-8h內(nèi)可在熒光顯微鏡下觀察到實驗結(jié)果。