聚乙烯亞胺（Polyethylenimine，PEI）有被稱作為聚亞乙基亞胺、聚氮雜環(huán)丙烷，是一種水溶性較高的分子聚合物。PEI分子結(jié)構(gòu)中含有伯胺、仲胺、叔胺等基因，具有較高的化學(xué)反應(yīng)性，是目前已知的電荷密度最大的陽離子有機(jī)高分子材料。

PEI由于具有高附著性、高吸附性、高陽離子性、高反應(yīng)性等優(yōu)點(diǎn)，當(dāng)前主要被應(yīng)用在涂料、油墨、膠粘劑、纖維處理、污水處理等領(lǐng)域，在醫(yī)藥方面也得到越來越廣泛的應(yīng)用。用于基因的遞送可以追溯到1995年，由Otman Boussif首次報告可用作非病毒載體使用，隨后越來越多的研究者參與到PEI作為轉(zhuǎn)染試劑的研究。與脂質(zhì)體及其他非病毒載體相比，PEI陽離子密度高、性質(zhì)穩(wěn)定、結(jié)構(gòu)靈活、生物相容性更好、細(xì)胞毒性更小。

PEI轉(zhuǎn)染的原理

PEI聚乙烯亞胺是目前研究最廣泛的陽離子聚合物非病毒基因載體，它是由單體(-CH,CH,-NH-)構(gòu)成的具有伯胺﹑仲胺和叔胺基團(tuán)的水溶性聚合物。PEI單體中每3個原子含1個氮，并構(gòu)成同的胺基。每相隔二個碳原子，即每第三個原子都是質(zhì)子化的氨基氮原子，使得聚合物網(wǎng)絡(luò)在任何pH下都能充當(dāng)有效的質(zhì)子海綿(proton sponge)體。這是PEI有較強(qiáng)的結(jié)合DNA和黏附細(xì)胞并作為基因轉(zhuǎn)導(dǎo)載體的重要原因。

PEI 能將 DNA 縮合成帶正電荷的微粒，這些微粒可以黏合到帶有負(fù)電荷的細(xì)胞表面殘基，并通過胞吞作用進(jìn)入細(xì)胞。一旦進(jìn)入細(xì)胞，胺的質(zhì)子化導(dǎo)致反離子大量涌入以及滲透勢降低，在低pH環(huán)境中實現(xiàn)DNA胞內(nèi)釋放。最被接受的觀點(diǎn)是PEI上未質(zhì)子化的胺可以在與膜結(jié)合的細(xì)胞器（如溶酶體）中吸收氫離子，這將導(dǎo)致更多氫離子的流入，同時帶來更多的氯離子和水，誘發(fā)滲透溶脹。而質(zhì)子化胺之間的排斥引起PEI構(gòu)象的改變，上述變化導(dǎo)致的滲透膨脹使囊泡釋放聚合物與 DNA 形成的復(fù)合物進(jìn)入細(xì)胞質(zhì)。復(fù)合物拆解后，DNA 能自由的融合到細(xì)胞核中。

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