Transfection of nucleic acid molecules into mammalian cells can be facilitated using viral vectors, electroporation, or biocompatible cationic materials. However, safety issues and the requirement of specialized equipment limits the use of viral vectors and physical methods of transfection like electroporation and microinjection, respectively. Biocompatible cationic lipids and polymers like branched-polyethyleneimine (bPEI) have a wide transfection range and are user-friendly in most applications. However, bPEI exhibits low transfection efficiency in most cell types. In the present work, we have crosslinked the hexanoyl group to bPEI using anhydride chemistry to enhance its efficiency as a transfection reagent. The efficient association of hexanoyl group to bPEI was assessed using Fourier-transform infrared spectroscopy and other physicochemical methods. Hexanoyl-modified bPEI (FA6-bPEI) was found to exhibit significantly enhanced transfection efficiency in both cell lines and cultured primary cells, as compared to native bPEI and the commercially available transfection reagent, Lipofectamine 3000. Furthermore, our in vitro studies indicated that FA6-bPEI can be used for robust transfection for increased production of therapeutic proteins in a cell culture-based system. These results suggested that hexanoyl-modified bPEI can serve as an efficient transfection reagent for studies on hard-to-transfect cells and for enhanced production of therapeutic proteins in vitro.

中文翻译：

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基于酸酐化学的聚乙烯亚胺己酰化提高了培养细胞中治疗性蛋白的标记 DNA 的转染效率和表达

可以使用病毒载体、电穿孔或生物相容性阳离子材料促进核酸分子转染到哺乳动物细胞中。然而，安全问题和对专用设备的要求分别限制了病毒载体和物理转染方法（如电穿孔和显微注射）的使用。生物相容性阳离子脂质和聚合物（如支链聚乙烯亚胺 (bPEI)）具有广泛的转染范围，并且在大多数应用中都易于使用。然而，bPEI 在大多数细胞类型中表现出低转染效率。在目前的工作中，我们使用酸酐化学将己酰基与 bPEI 交联，以提高其作为转染试剂的效率。使用傅里叶变换红外光谱和其他物理化学方法评估己酰基与 bPEI 的有效结合。与天然 bPEI 和市售转染试剂 Lipofectamine 3000 相比，己酰修饰的 bPEI (FA6-bPEI) 在细胞系和培养的原代细胞中均表现出显着提高的转染效率。此外，我们的体外研究表明 FA6 -bPEI 可用于稳健转染，以在基于细胞培养的系统中增加治疗性蛋白质的产量。这些结果表明，己酰基修饰的 bPEI 可以作为一种有效的转染试剂，用于研究难以转染的细胞和增强体外治疗性蛋白的生产。与天然 bPEI 和市售转染试剂 Lipofectamine 3000 相比，己酰修饰的 bPEI (FA6-bPEI) 在细胞系和培养的原代细胞中均表现出显着提高的转染效率。此外，我们的体外研究表明 FA6 -bPEI 可用于稳健转染，以在基于细胞培养的系统中增加治疗性蛋白质的产量。这些结果表明，己酰基修饰的 bPEI 可以作为一种有效的转染试剂，用于研究难以转染的细胞和增强体外治疗性蛋白的生产。与天然 bPEI 和市售转染试剂 Lipofectamine 3000 相比，己酰修饰的 bPEI (FA6-bPEI) 在细胞系和培养的原代细胞中均表现出显着提高的转染效率。此外，我们的体外研究表明 FA6 -bPEI 可用于稳健转染，以在基于细胞培养的系统中增加治疗性蛋白质的产量。这些结果表明，己酰基修饰的 bPEI 可以作为一种有效的转染试剂，用于研究难以转染的细胞和增强体外治疗性蛋白的生产。我们的体外研究表明，FA6-bPEI 可用于稳健转染，以在基于细胞培养的系统中增加治疗性蛋白质的产量。这些结果表明，己酰基修饰的 bPEI 可以作为一种有效的转染试剂，用于研究难以转染的细胞和增强体外治疗性蛋白的生产。我们的体外研究表明，FA6-bPEI 可用于稳健转染，以在基于细胞培养的系统中增加治疗性蛋白质的产量。这些结果表明，己酰基修饰的 bPEI 可以作为一种有效的转染试剂，用于研究难以转染的细胞和增强体外治疗性蛋白的生产。