聚乙烯亞胺（Polyethylenimine，PEI）有被稱作為聚亞乙基亞胺、聚氮雜環丙烷，是一種水溶性較高的分子聚合物。PEI分子結構中含有伯胺、仲胺、叔胺等基因，具有較高的化學反應性，是目前已知的電荷密度最大的陽離子有機高分子材料。
PEI由于具有高附著性、高吸附性、高陽離子性、高反應性等優點，當前主要被應用在涂料、油墨、膠粘劑、纖維處理、污水處理等領域，在醫藥方面也得到越來越廣泛的應用。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作為轉染試劑的研究。與脂質體及其他非病毒載體相比，PEI陽離子密度高、性質穩定、結構靈活、生物相容性更好、細胞毒性更小。
PEI轉染的原理
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-)構成的具有伯胺﹑仲胺和叔胺基團的水溶性聚合物。PEI單體中每3個原子含1個氮，并構成同的胺基。每相隔二個碳原子，即每第三個原子都是質子化的氨基氮原子，使得聚合物網絡在任何pH下都能充當有效的質子海綿(proton sponge)體。這是PEI有較強的結合DNA和黏附細胞并作為基因轉導載體的重要原因。
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電荷的細胞表面殘基，并通過胞吞作用進入細胞。一旦進入細胞，胺的質子化導致反離子大量涌入以及滲透勢降低，在低pH環境中實現DNA胞內釋放。最被接受的觀點是PEI上未質子化的胺可以在與膜結合的細胞器（如溶酶體）中吸收氫離子，這將導致更多氫離子的流入，同時帶來更多的氯離子和水，誘發滲透溶脹。而質子化胺之間的排斥引起PEI構象的改變，上述變化導致的滲透膨脹使囊泡釋放聚合物與 DNA 形成的復合物進入細胞質。復合物拆解后，DNA 能自由的融合到細胞核中。
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