基于磁转染的体外转染：一种利用磁性纳米颗粒在磁场辅助下将质粒递送至原代小鼠神经元细胞的技术

从编码荧光蛋白的质粒DNA或含有质粒DNA的培养基悬浮液开始。将生物相容性阳离子聚合物包被的磁性纳米颗粒加入质粒DNA悬浮液中，并进行孵育。

带正电荷的阳离子聚合物通过静电作用与带负电荷的质粒DNA（pDNA）结合，导致pDNA压缩，并形成整体带正电荷的“磁性多聚复合物”。

现在，将多聚复合物混合液转移至含有贴壁原代小鼠神经元细胞培养物的多孔板中。将多孔板置于磁板上并进行孵育。

磁板产生的磁场导致多聚复合物沉降并积聚在神经元细胞表面。这种与细胞表面的紧密接触促进了带正电荷的多聚复合物与带负电荷的细胞膜相关蛋白聚糖之间的非特异性结合。

随后，多聚复合物通过内吞作用被细胞内化——这一过程是指细胞膜的局部区域向内凹陷并断裂，形成由膜包裹的囊泡，称为内体。

在细胞质内，多聚复合物的阳离子聚合物诱导内体中质子聚集。为维持电荷中性，氯离子同时内流，导致内体离子强度升高，进而引起水分子内流。

最终，由于渗透压的作用，内体膨胀并破裂，将聚复合物释放到细胞质中。聚复合物内压缩的质粒DNA有助于提高细胞质内的运动能力，而阳离子聚合物则可保护质粒DNA免受细胞质核酸酶的降解。

在多聚复合物解离后，游离的质粒DNA在细胞周期的适当阶段（此时核膜暂时解体）被转运至细胞核。成功转染质粒DNA的细胞会表达荧光蛋白。

培养运动神经元时，将细胞用500微升培养基稀释至每孔5,000至10,000个细胞，接种于24孔板中。随后用P1000移液器吸头吸除基质溶液。立即将悬浮在培养基中的运动神经元转移至包被好的培养板中，以避免干燥。

为制备DNA，将1微克DNA重悬于50微升神经元培养基中，涡旋振荡5秒。为制备磁珠管，将1.5微升磁珠重悬于50微升神经元培养基中。将50微升磁珠溶液加入50微升DNA溶液中，室温孵育20分钟。

孵育期间，从将要转染的孔中吸出100微升培养基。随后，将100微升DNA-磁珠混合物加入每个孔中，并将24孔板置于37摄氏度的磁板上孵育20至30分钟。