基本原理：

這種新型CHAMP技術(shù)的特殊性來自于雙功能陽離子生物聚合物由三個部分組成，每個部分具有不同的特性和功能。

（1）聚合物附近的第一部分將DNA結(jié)合和縮合到前-所-未有的水平，并有助于細胞質(zhì)遞送。

（2）第二部分是pH響應(yīng)性和可切割的接頭，通過促進內(nèi)體膜的不穩(wěn)定來改善細胞傳遞。

（3）具有確定和優(yōu)化的分子量的第三部分用作DNA屏蔽和核攝取促進劑。 每個部分的分子量和長度（對于每種類型的聚合物是唯1的）是與整體轉(zhuǎn)染效率相關(guān)的重要參數(shù)。  

工作原理：

保護和血清穩(wěn)定性

OZ Biosciences的新型CHAMP聚合物Helix-IN的設(shè)計使帶正電荷的復合物在溶液中保持穩(wěn)定，不會隨時間推移而聚集。

對CHAMP聚合物的結(jié)構(gòu)、多胺組成和接枝密度進行微調(diào)和優(yōu)化，以將聚合物放置在溶解度不受時間影響的精確界面處。此外，親水基團被巧妙地布置在聚合物中，以降低與帶負電荷的血清蛋白（白蛋白......）的相互作用，從而更有效地定義基因載體。

聚合物保持完整，DNA被保護免受降解...

這種帶正電荷的雙功能聚合物具有增強的DNA結(jié)合性能，可以在一定程度上保護DNA；正的DNA/聚合物電荷比使DNA與聚合物結(jié)合，在保護核酸不被血清酶降解方面發(fā)揮關(guān)鍵作用。OZ Biosciences設(shè)計了這種聚合物，即使在50%胎牛血清中37°C孵育24小時也不會觀察到DNA降解。  

細胞攝取

陽離子復合物主要通過靜電相互作用與細胞膜結(jié)合，并且大多數(shù)復合物通過內(nèi)吞作用途徑（巨胞飲作用、吞噬作用、內(nèi)吞作用）被細胞攝取。有文獻記載內(nèi)吞作用的途徑之一是由網(wǎng)格蛋白介導的。

一旦被內(nèi)吞，復合物被內(nèi)吞在早期的核內(nèi)體中，pH從7.4（細胞表面）下降至6.0（核內(nèi)體腔內(nèi)）。隨著核內(nèi)體進入晚期，pH值將降至5。  

內(nèi)體逃逸和DNA釋放

聚合物通過與“質(zhì)子海綿"效應(yīng)相關(guān)的陽離子聚合物緩沖能力逃避核內(nèi)體并將其攜帶物釋放到核中。

在酸性介質(zhì)中充當弱堿的可質(zhì)子化胺使核內(nèi)體內(nèi)的pH不穩(wěn)定：一旦進入核內(nèi)體，特異性ATP酶會產(chǎn)生大量質(zhì)子流入，這些質(zhì)子被聚合物緩沖。大量和持續(xù)的質(zhì)子流動伴隨著氯離子的被動進入，導致水的積累。因此，囊泡膨脹直到內(nèi)體破裂，其內(nèi)容物被遞送到細胞質(zhì)中。

第一聚合物嵌段起此作用。此外，pH響應(yīng)性和可切割的疏水部分增加了補充功能。實際上，隱藏在生理pH值下的連接體在酸性pH值下會暴露出來，導致其裂解和疏水區(qū)暴露，從而促進內(nèi)體膜融合/不穩(wěn)定。

在這個階段，幾個重要的缺陷可能會影響轉(zhuǎn)染效率：（1）DNA從核內(nèi)體逃逸的能力是轉(zhuǎn)染的主要限制之一；（2）通常認為，DNA必須迅速導入細胞核以避免細胞質(zhì)降解；（3）核內(nèi)體(也在細胞表面)中存在細胞傳感器，可以識別外源核酸并誘導抑制轉(zhuǎn)染的保護性反應(yīng)。  

運輸和核內(nèi)部化

一旦從核內(nèi)體釋放出來，多聚體必須經(jīng)由微管或通過核輸入機制迀移到細胞核。通常，大分子DNA（>3000bp）和聚合物幾乎保持不動，因為向細胞質(zhì)的擴散依賴于尺寸大小，并且許多細胞質(zhì)核酸酶會降解核酸。由于仍與雙功能聚合物的第三部分結(jié)合，較小的帶正電荷的聚合物可以與陰離子微管或馬達蛋白相互作用，或以隱形模式擴散，直到它們發(fā)生核攝取。在所有這些過程中，DNA被掩蓋并被保護不被降解。

永生化細胞進入核的最-明顯方式是在有絲分裂期間，發(fā)生細胞物質(zhì)的再分布并且核膜被破壞，然而，并非所有細胞都遵循增殖模式。到目前為止，對復合物載體的核導入知之甚少。 一旦DNA到達細胞核，它就會從帶正電荷的聚合物的第二部分釋放出來，分子量和接枝設(shè)計的目的是改善轉(zhuǎn)染。

艾美捷 HELIX-IN DNA轉(zhuǎn)染試劑 研究：

HX10100 HELIX-IN DNA TRANSFECTION REAGENT 100uL 基因表達 用于細胞系和難轉(zhuǎn)染細胞的廣譜轉(zhuǎn)染試劑

HX10500 HELIX-IN DNA TRANSFECTION REAGENT 500uL 基因表達 用于細胞系和難轉(zhuǎn)染細胞的廣譜轉(zhuǎn)染試劑

HX11000 HELIX-IN DNA TRANSFECTION REAGENT 1mL 基因表達 用于細胞系和難轉(zhuǎn)染細胞的廣譜轉(zhuǎn)染試劑

HELIX-IN DNA轉(zhuǎn)染試劑應(yīng)用：

主要用途是用于體外和體內(nèi)應(yīng)用的DNA轉(zhuǎn)染。CHAMP技術(shù)增加了轉(zhuǎn)染量：更多的DNA進入細胞，DNA以隱形模式尋址到細胞核，而不會引起細胞的警覺和應(yīng)激......該試劑是優(yōu)先粘附的永生化細胞系的理想選擇，如HEK-293，NIH-3 T3，CHO，COS，HeLa，MCF 7，MEF，RPE-1，C2C12....

它非常適合多個DNA的共轉(zhuǎn)染。在體內(nèi)，DNA被濃縮并保護成小的多聚物，限制免疫應(yīng)答，并能夠通過循環(huán)系統(tǒng)導航，直到它們被遞送。  

如何使用HELIX-IN聚合物轉(zhuǎn)染試劑？

該protocol是一個非常簡單明了的程序，大體流程如下：

根據(jù)細胞類型，轉(zhuǎn)染試劑以1：1至3：1的比例（每?g DNA 1?L至每?g DNA 3?L）直接與DNA混合。孵育30分鐘后，Polyplexes和boost被添加到細胞上。   

這30分鐘的孵育時間是該方案的基石，允許完-全壓縮和保護DNA。

在納米顆粒/DNA復合物自組裝過程中，至少等待30分鐘才能使共聚物和DNA形成穩(wěn)定的超分子納米顆粒。由于共聚物的多部分性質(zhì)，形成和穩(wěn)定復合物的時間略長于“簡單"聚合物，“簡單"聚合物形成更快（10-20分鐘）。

HELIX-IN DNA轉(zhuǎn)染試劑引用文章鑒賞：

Solinger, J.A., Rashid, HO. & Spang, A. FERARI and cargo adaptors coordinate cargo flow through sorting endosomes. Nature Communications13, 4620 (2022).（使用OZ Biosciences的HELIX-IN聚合物轉(zhuǎn)染試劑）

Cadena del Castillo, C.E., Hannich, J.T., Kaech, A. et al. Patched regulates lipid homeostasis by controlling cellular cholesterol levels. Nature Communications12, 4898 (2021). （使用OZ Biosciences的HELIX-IN聚合物轉(zhuǎn)染試劑）

Liu, X., Salokas, K., Weldatsadik, R.G. et al. Combined proximity labeling and affinity purification?mass spectrometry workflow for mapping and visualizing protein interaction networks. Nature Protocols15, 3182–3211 (2020). （使用OZ Biosciences的HELIX-IN聚合物轉(zhuǎn)染試劑）

Liu, X., Salokas, K., Tamene, F. et al. An AP-MS- and BioID-compatible MAC-tag enables comprehensive mapping of protein interactions and subcellular localizations. Nature Communications9, 1188 (2018).（使用OZ Biosciences的HELIX-IN聚合物轉(zhuǎn)染試劑）