概念：概括地說，轉染是使用非病毒感染的手段人工引入核酸（DNA或RNA）進入細胞的過程。轉染的目的是產生重組蛋白，或特異性增強或抑制轉染細胞中的基因表達。

轉染的類型

根據導入的核酸存在于宿主細胞的時間長短，可以分為瞬轉和穩轉。根據轉染方式可以分為化學，生物，物理方法。

瞬轉：因為導入的核酸沒有整合到宿主細胞基因組，因此它只會短暫地存在于宿主細胞中，不會隨著細胞的分裂而進入到子代細胞中。然而，導入的遺傳物質的高拷貝數導致其在細胞內的蛋白質表達水平較高。根據所使用的載體的不同，瞬轉通常可以1至7天內進行基因檢測，但是瞬時轉染的細胞通常在轉染后24-96小時收獲。當使用超螺旋質粒DNA時，瞬時轉染的效果最好，推測是由于超螺旋質粒DNA能更有效地被細胞攝取。

穩轉：外源DNA整合到細胞基因組中或作為附加體質粒保留在細胞中。與瞬時轉染不同，穩定轉染允許外源DNA在轉染的細胞及其后代中的長期維持。然而，通常是將單拷貝或幾個拷貝的外源DNA整合到穩定轉染的細胞的基因組中，因此，其表達水平一般低于瞬時轉染的表達水平。

由于穩轉效率較低，因此選用有效地轉染策略和篩選方法很重要。其中比較可靠地篩選方法是在DNA載體中包含選擇性標記，然后在細胞轉染短暫性恢復后進行適當地選擇性加壓。盡管相對于超螺旋DNA，線性DNA被細胞攝取的效率較低，但其能最有效地整合到宿主基因組中。

目前，由于各種轉染試劑的發明，哺乳動物細胞的瞬時轉染已經用于生產具有適當折疊和翻譯后修飾的重組蛋白。但表達mg/L-g/L的重組蛋白主要依賴于穩定細胞系的產生。

瞬轉和穩轉的比較

轉染方式

細胞由帶負電荷的磷脂雙分子層構成，這對大分子物質來說是個不可透過的屏障，比如DNA和RNA的磷酸骨架，其也帶負電荷。為了使核酸穿過細胞膜，研究人員開發了多種技術，大致分為三類：化學方法---利用載體分子包被核酸使其呈現中性電荷或正電荷。生物方法---利用基因工程病毒轉染非病毒基因到細胞中。物理方法---在細胞膜表面產生一個瞬時的孔從而導入DNA。然而，沒有一種方法適用于所有的細胞和實驗，理想的方法應根據您的細胞類型和實驗需要進行選擇，理想的方法應具有高轉染效率，低細胞毒性和對正常生理學的影響最小，并且易于使用和可重復性等特點。

陽離子脂質體介導的轉染

原理：陽離子脂質體介導的轉染是目前最常用的轉染方式之一。陽離子脂質的基本結構由帶正電荷的頭基和一個或兩個烴鏈組成，帶正電荷的頭基與帶負電荷的核酸通過靜電作用形成復合物，經細胞的內吞作用進入細胞。LifeTechnologies?提供了廣泛的陽離子脂質介導的轉染試劑，用于有效地將DNA，RNA，siRNA或寡核苷酸引入廣泛的細胞類型，包括Lipofectamine?3000試劑。當選擇轉染試劑時，您必須考慮您希望導入（DNA，RNA或蛋白質）的有效載荷以及要轉染的細胞類型，因為轉染試劑的選擇強烈影響轉染結果。

實驗步驟：將DNA，RNA，siRNA或寡核苷酸和轉染試劑分別在不同的管中稀釋→將兩者混合形成混合物→將形成的混合物加入細胞中，脂質體的正電荷有助于幫助復合物粘附到細胞膜上→復合物經細胞內吞作用進入細胞→檢測基因表達或沉默情況。

磷酸鈣共沉淀

原理：將DNA與氯化鈣在磷酸緩沖鹽水中混合形成磷酸鈣-DNA沉淀物，然后將其分散在培養的細胞上，磷酸鈣促進共沉淀物中的縮合DNA與細胞表面的結合，DNA通過內吞作用進入細胞。

實驗步驟：將氯化鈣和DNA混合，以可控的方式加入磷酸緩沖液。→在室溫下孵育，以形成極細，可溶的共沉淀微粒→將磷酸鈣-DNA沉淀物加入細胞中，后者能黏附到細胞膜表面→共沉淀物經細胞內吞作用進入細胞→檢測基因表達或沉默情況。

病毒轉染

原理：對于用脂質體不能實現轉染的細胞，可以采用病毒轉染。腺病毒，逆轉錄病毒和慢病毒載體已廣泛用于哺乳動物細胞體內外的基因轉染。

實驗步驟：通過基因克隆方法獲得重組病毒表達載體→轉染包裝細胞系，擴增并分離得到重組病毒顆粒→純化并滴定病毒液→轉導目的細胞（含有病毒特異性的受體）→從培養基中移除病毒→檢測基因表達或沉默情況。

電轉

原理：利用電脈沖在細胞膜上形成暫時的孔使核酸物質能穿過孔進入細胞。

實驗步驟：利用電轉緩沖液重懸細胞→對含有核酸，緩沖液，細胞的混合物給予合適的電脈沖→電脈沖在細胞膜上形成電勢差，誘導產生暫時的孔使核酸進入細胞→將細胞返回到生長培養基中，使其慢慢恢復→檢測基因表達或沉默情況。