發展后脂轉染（基于脂質的轉染方法）和磁轉染（基于磁性納米顆粒的轉染方法），OZ Biosciences 通過設計和合成新型陽離子羥基化雙親多嵌段聚合物 (CHAMP) 改變了 Polyfection，該聚合物具有生物相容性、可裂解、 pH響應性和雙功能。
我們基于CHAMP技術創建了一種全新的轉染劑，以區別于通常使用經典轉染方法進行的轉染劑。這種新型雙功能共聚物具有生物相容性、可電離性和 pH 敏感性。它由三個部分組成，結合并引入了三個協同概念：
由于其電荷、pH 敏感和疏水特性， “穿過膜屏障"的概念。
“隱形轉染"的理念是，DNA 一直受到保護、掩蔽和支持，直至被核吸收。
由于可生物降解和可裂解部分而產生的生物相容性概念
這種新穎的CHAMP技術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。
聚合物附近的第一部分將 DNA 結合并高濃縮，并有助于細胞質輸送。
第二個成分是 pH 響應性且可裂解的連接體，可通過促進內體膜不穩定來改善細胞遞送。
具有確定和優化分子量的第三部分充當 DNA 防護罩和核攝取促進劑。
每個部分的分子量和長度（對于每種類型的聚合物都是一定的）是與整體轉染效率相關的重要參數。
的設計螺旋-IN，我們的新型CHAMP聚合物允許 (1) 帶正電荷的聚合復合物在溶液中穩定，并且 (2) 不會隨著時間的推移而聚集。
CHAMP 聚合物的結構、聚胺組成和接枝密度經過微調和優化，將聚合物復合物放置在溶解度不隨時間變化的精確界面上。此外，親水基團巧妙地排列在聚合物內，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。
聚合體保持完整，DNA 免受降解……
這種帶正電荷的雙功能聚合物具有增強的 DNA 結合特性，可在一定程度上保護 DNA； DNA/聚合物正電荷比使 DNA 與聚合物結合，在保護核酸免遭血清酶降解方面發揮關鍵作用。我們設計了這種聚合物，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。
陽離子復合物主要通過靜電相互作用與細胞膜結合（圖1-1），大多數復合物通過內吞作用途徑（巨胞飲作用、吞噬作用、內吞作用）被細胞吸收。文獻記載最多的內吞途徑之一是由網格蛋白介導的（圖 1-2）。一旦被內吞，復合物就會內化到早期內涵體中，其中 pH 值從 7.4（細胞表面）降至 6.0（內涵體腔）。隨著內體進入晚期階段，pH 將降至 5。
聚合復合物逃避內體并通過與“質子海綿"效應相關的陽離子聚合物緩沖能力將其貨物釋放到細胞核中。
質子胺在酸性介質中充當弱堿，使內涵體內的 pH 值不穩定：一旦進入內涵體，特定的 ATP 酶就會產生大量質子流入，并由聚合物緩沖（圖 1-3）。質子的大量持續流動伴隨著氯離子的被動進入，導致水的積累。結果，囊泡膨脹直至內體破裂，其內容物被輸送到細胞質中（圖 1-4）。
第一個聚合物嵌段起到這個作用。此外，pH 響應性和可裂解的疏水部分增加了補充功能。事實上，在生理 pH 值下隱藏的連接體在酸性 pH 值下會暴露出來。這導致其裂解和疏水區暴露，從而促進內體膜融合/不穩定。
在此階段，幾個重要的陷阱可能會損害轉染效率：
DNA 逃離核內體的能力是轉染的主要限制之一
人們普遍認為，DNA 一旦進入細胞質，必須迅速進入細胞核以避免細胞質降解
內體（也在細胞表面）中存在細胞傳感器，可以識別外來核酸并誘導抑制轉染的保護性反應
主要用途是用于體外和體內應用的 DNA 轉染。
CHAMP 技術增強了轉染效果：更多 DNA 進入細胞，DNA 以隱形模式傳送至細胞核，不會對細胞產生警報和壓力……該試劑非常適合優先貼壁的永生化細胞系，例如 HEK-293、NIH-3T3、CHO 、COS、HeLa、MCF7、MEF、RPE、C2C12….
它非常適合多種 DNA 的共轉染。
在體內，DNA 被濃縮并保護成小的聚合體，限制免疫反應，并能夠在循環系統中導航直至交付。
該方案很簡單：根據細胞類型，使用 1:1 至 3:1 的比例（每 µg DNA 1 µL 至每 µg DNA 3 µL）將轉染試劑直接與 DNA 混合。孵育 30 分鐘后，將復合物和加強劑添加到細胞上。
30 分鐘的孵育時間是該方案的基石，可實現 DNA 的壓縮和保護。
在納米顆粒/DNA 復合物自組裝過程中，等待至少 30 分鐘以使共聚物和 DNA 形成穩定的超分子納米顆粒至關重要。由于共聚物的多部分性質，形成和穩定復合物的時間比“簡單"聚合物稍長，“簡單"聚合物的復合物形成速度更快（10-20 分鐘）。
脂轉染和聚合轉染（分別是基于脂質和基于聚合物的轉染）是兩種使用合成載體將核酸遞送到細胞中的轉染方法。
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