PEI(聚乙烯亚胺)转染试剂是一种高效、低成本的非脂质体聚合物转染试剂,广泛应用于哺乳动物细胞、昆虫细胞及部分植物细胞的DNA、siRNA等核酸的转染。其配制步骤需严格遵循无菌操作,并注意浓度、pH值及储存条件,以下是详细的配制步骤及注意事项:
一、配制前准备
材料与试剂
PEI粉末(分子量通常为25 kDa或40 kDa,需根据实验需求选择)
超纯水(或无内毒素水)
1 M HCl(用于调节pH)
1 M NaOH(备用)
0.22 μm滤膜(无菌过滤用)
无菌离心管、移液器、磁力搅拌器(可选)
个人防护
佩戴实验服、手套和护目镜,避免直接接触PEI粉末(可能刺激皮肤和呼吸道)。
二、配制步骤
1. 溶解PEI粉末
计算质量:根据目标浓度(常用1 mg/mL)和所需体积,计算PEI粉末质量。
示例:配制10 mL 1 mg/mL PEI溶液,需称取10 mg PEI粉末。
溶解:将PEI粉末加入适量超纯水(如5 mL),涡旋或磁力搅拌至完全溶解(可加热至50-60℃加速溶解,但需避免高温破坏结构)。
定容:将溶解后的溶液转移至容量瓶或离心管,用超纯水定容至目标体积(如10 mL)。
2. 调节pH值
初始pH:PEI溶液初始pH通常较低(约1-2),需用1 M HCl或NaOH调节至生理兼容范围(pH 7.0-7.4)。
操作:
逐滴加入1 M NaOH,边加边搅拌,同时用pH试纸或pH计监测,直至pH达7.0-7.4。
若pH过高,可用1 M HCl回调。
3. 无菌过滤
过滤:将调节好pH的PEI溶液通过0.22 μm滤膜无菌过滤,去除杂质和微生物。
注意:
过滤前需确保滤膜和过滤装置无菌。
若溶液体积较大,可分次过滤或使用真空过滤装置。
4. 分装与储存
分装:将过滤后的PEI溶液按实验需求分装至无菌离心管(如1 mL/管),避免反复冻融。
储存:
短期使用(1-2周):4℃保存。
长期保存:-20℃或-80℃冷冻,可稳定数月至一年。
避免反复冻融:每次取用后立即放回冷冻环境。
三、关键注意事项
浓度优化
PEI浓度需根据细胞类型和转染效率优化。常用范围为1-10 μg/mL(按DNA质量计算),但需通过预实验确定最佳比例(如PEI:DNA质量比为1:1至6:1)。
pH敏感性
PEI的转染效率受pH影响显著。pH过低(<6.5)可能导致细胞毒性,pH过高(>7.5)可能降低转染效率。
无菌操作
PEI溶液易受微生物污染,配制全过程需严格无菌,避免影响细胞活性。
内毒素控制
若用于敏感细胞(如原代细胞或干细胞),建议使用无内毒素水配制,并检测内毒素水平(<0.1 EU/mL)。
避免金属离子污染
PEI可能与金属离子(如Ca²⁺、Mg²⁺)结合,影响转染效率。配制时避免使用含金属离子的试剂或容器。
四、预实验建议
细胞兼容性测试:首次使用前,在目标细胞中测试PEI的细胞毒性(如MTT实验)和转染效率(如荧光报告基因)。
浓度梯度优化:设置PEI浓度梯度(如1、2、4、6 μg/mL),确定最佳转染条件。
对照实验:设置空白对照(无PEI)和阳性对照(已知高效转染试剂),验证实验可靠性。
五、PEI(聚乙烯亚胺)转染试剂常见问题解决
转染效率低:检查PEI浓度、pH值、细胞状态及DNA质量。
细胞毒性高:降低PEI浓度或缩短转染时间,优化转染后培养条件(如更换新鲜培养基)。
溶液浑浊或沉淀:可能因pH不当或金属离子污染导致,需重新配制并过滤。