細胞轉(zhuǎn)染技術(shù)是分子和細胞生物學(xué)交叉研究的基石，它允許科學(xué)家將外源核酸導(dǎo)入細胞，以探索基因功能、表達和開發(fā)基因療法或生產(chǎn)重組蛋白。本文將綜述目前流行的體外轉(zhuǎn)染技術(shù)，包括化學(xué)轉(zhuǎn)染、物理轉(zhuǎn)染和病毒轉(zhuǎn)染，探討它們的原理、方法和應(yīng)用。

      化學(xué)轉(zhuǎn)染技術(shù)：通過使用化學(xué)試劑促進核酸被細胞攝取。這些試劑與核酸形成復(fù)合物，并通過內(nèi)吞作用被細胞內(nèi)化。主要的化學(xué)轉(zhuǎn)染方法包括脂質(zhì)轉(zhuǎn)染和磷酸鈣轉(zhuǎn)染。脂質(zhì)轉(zhuǎn)染法利用陽離子脂質(zhì)體與帶負電的核酸結(jié)合形成復(fù)合物，通過細胞膜融合實現(xiàn)高效遞送，尤其適用于難轉(zhuǎn)染細胞系。磷酸鈣法則通過形成核酸-磷酸鈣共沉淀物，在細胞膜表面誘導(dǎo)內(nèi)吞作用，雖然成本低廉但存在細胞毒性風(fēng)險。近年來，聚合物轉(zhuǎn)染試劑如聚乙烯亞胺（PEI）因其"質(zhì)子海綿效應(yīng)"顯著提升轉(zhuǎn)染效率，成為原代細胞轉(zhuǎn)染的新選擇。

     物理轉(zhuǎn)染技術(shù)通過機械或電學(xué)手段突破細胞膜屏障。電穿孔技術(shù)利用高壓脈沖在細胞膜上形成瞬時孔隙，適用于懸浮細胞和胚胎干細胞，但需精確優(yōu)化電壓參數(shù)。顯微注射能精準控制遞送劑量，常用于受精卵基因編輯，不過通量較低。新興的納米穿刺技術(shù)采用硅納米針陣列，可實現(xiàn)對細胞核的直接遞送，為神經(jīng)元等終末分化細胞提供解決方案。

    病毒轉(zhuǎn)染技術(shù)憑借天然感染機制展現(xiàn)獨特優(yōu)勢。慢病毒載體能整合入宿主基因組實現(xiàn)穩(wěn)定表達，是構(gòu)建轉(zhuǎn)基因動物的理想工具；腺相關(guān)病毒（AAV）因其低免疫原性成為基因治療首選載體。最新開發(fā)的"病毒樣顆粒"技術(shù)通過保留病毒包膜蛋白而剔除遺傳物質(zhì)，兼具高轉(zhuǎn)染效率與生物安全性。

    未來轉(zhuǎn)染技術(shù)將向智能化方向發(fā)展，光控轉(zhuǎn)染系統(tǒng)可通過特定波長激活核酸釋放，時空分辨率達單細胞水平。而基于CRISPR-Cas9的靶向遞送系統(tǒng)，能實現(xiàn)特定基因組位點的精準修飾。隨著器官芯片和類器官模型興起，微流控轉(zhuǎn)染平臺有望實現(xiàn)三維培養(yǎng)環(huán)境下的高通量基因操作，為精準醫(yī)療提供關(guān)鍵技術(shù)支撐。