细胞转染方法原理操作流程protocol

2026-08-10

来源/作者:普拉特泽生物-医学整体课题外包

细胞转染
  细胞转染是分子生物学与细胞实验的核心基础技术,通过将DNA、mRNA、siRNA等外源核酸精准导入真核细胞,实现基因过表达、沉默与编辑,贯穿基因功能研究、蛋白表达、靶向药物研发、细胞工程等诸多科研领域。在日常实验中,转染效率低、细胞毒性大、难转染细胞成功率不稳定、实验重复性差等问题,始终是困扰科研人员的核心痛点,直接影响实验数据准确性与课题推进效率。为助力各位研究者突破实验瓶颈,精准把控转染关键细节、规避常见失误、提升实验成功率,本期我们围绕细胞转染核心技术、实操要点与优化方案展开详细分享。

1、解释:细胞转染是一种常用的实验技术,用于将外源DNA、RNA或蛋白质等分子引入细胞内,以实现基因敲除、过表达、信号转导研究等目的。
2、原理:利用化学、物理或生物学方法,使外源分子穿过细胞膜进入细胞内部。细胞转染的原理主要包括细胞膜渗透性增加、内吞作用和融合作用.
    1首先,细胞膜渗透性增加是指通过物理或化学手段使细胞膜通透性增加,使外源分子能够穿过细胞膜进入细胞
内。
    2其次,内吞作用是指细胞通过吞噬囊泡将外源分子包裹起来,形成内吞泡,然后将其输送到细胞内部。
    3最后,融合作用是指外源分子与细胞膜融合,直接进入细胞内。
3、方法常用的细胞转染方法包括化学转染、电穿孔法、基因枪法和病毒载体法。破坏细胞膜,使外源分子进入细胞内

1化学转染是利用化学试剂(如聚乙烯亚胺、脂质体等)

2电穿孔法是利用电场作用使细胞膜通透性增加,使外源分子进入细胞内.其穿过细胞膜进入细胞内

3基因枪法是将外源分子包裹在微粒上,通过高速射击使其穿过细胞膜进入细胞内
4病毒载体法是利用病毒载体将外源分子转染入细胞内。

4、常规转染的2类技术:

(1)瞬时转染(瞬转)外源DNA/RNA不整合到宿主染色体中,因此一个宿主细胞中可存在多个拷贝数,产生高水平的表达,但通常只持续几天,多用于启动子和其它调控元件的分析。一般来说,超螺旋质粒DNA转染效率较高,在转染后24-72小时内(T依赖于各种不同的构建)分析结果,常常用到一些报告系统如荧光蛋白,B半乳糖苷酶等来帮助检测。

(2)稳定转染(永久转染)也称稳定转染,外源DNA既可以整合到宿主染色体中,也可能作为一种游离体(episome)存在。尽管线性DNA比超螺旋DNA转入量低但整合率高。外源DNA整合到染色体中概率很小,大约1/104转染细胞能整合,通常需要通过一些选择性标记,如来氨丙基转移酶(APH;新霉素抗性基因),潮霉素B磷酸转移酶(HPH),胸苷激酶(TK)等反复筛选得到稳定转染的同源细胞系。

5、293T瞬转操作:

(1)293T细胞复苏:1从液氮罐中取一支冻存的293T细胞,迅速将其置于37°C水浴锅中解冻。解冻后的细胞经1000r/min,5min离心后,弃去上清。
2取一只灭菌的玻璃细胞瓶生物安全柜中打开,加入4mL10%DMEM培养基备用。
3吸取1mL10%DMEM培养基加入冻存管内并将细胞沉淀轻轻吹打混匀,细胞悬液及入含有培养基的玻璃细胞瓶中。
4置于37°C、5%CO2培养箱中培养,待细胞长满传代2
一了次,即可用于后续转染实验。
(2)细胞铺至6孔板当细胞密度达到80~90%时,弃去培养基,根据细胞状态用PBS洗涤2~3次,加入1mL0.25%胰酶消化30s,吸取4~5mL10%DMEM培养基将细胞吹落至培养基中。
26孔板每孔加入0.5ml细胞悬液,每孔再补加1.5ml培养基,细胞孔板置于37°C、5%CO2培养箱中培养直至细胞密度达到50%~60%。
(3)质粒转染:内,加入4.0ug目的质粒并吹打混匀.
1移液器吸取200ul无血清DMEM于1个1.5mL指型管日一了次,即可用于后续转染实验。
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(2)细胞铺至6孔板:1细胞密度达80~90%时,弃去培养基,根据细胞状态用PBS洗涤2~3次,加入1mL0.25%胰酶消化30s,吸取4~5ml10%DMEM培养基将细胞吹落至培养基中。
细胞密度达到50%~60%
26孔板每孔加入0.5ml细胞悬液,每孔再补加1.5ml培养基,细胞孔板置于37°C、5%CO2培养箱中培养直至
(3)质粒转染:内,加入4.0ug目的质粒并吹打混匀
1移液器吸取200uL无血清DMEM于1个1.5mlL指型管
2再吸取& ul TransIntro ELTransfection Reagent 加入质粒稀释液中混匀.!不同转染试剂、不同孔板,所使用的质粒转染量和转染试剂量均不同,根据所使用的转染试剂说明书进行操作。
3超净台内室温孵育20min。
4混合液滴加至6孔板中,37°C、5%CO2培养箱中培养。待细胞密度达到90%时,吸取细胞液铺至96孔板中,每孔滴,待长满即可进行IFA实验。

总而言之,细胞转染的核心关键,在于低毒适配、参数精准、细节可控。避开常见实验误区,选对适配试剂与转染方案,精准调整细胞密度、孵育时间、核酸用量等核心参数,就能大幅提升转染效率与细胞存活率,让实验事半功倍。
科研之路,每一处细节都决定实验成败。如果大家在转染实验中遇到效率低、细胞污染、数据不稳定等问题,欢迎随时咨询或者后台留言!