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      用于轉(zhuǎn)染細胞的方法和產(chǎn)品與流程

      文檔序號:11992290閱讀:329來源:國知局
      用于轉(zhuǎn)染細胞的方法和產(chǎn)品與流程
      用于轉(zhuǎn)染細胞的方法和產(chǎn)品本申請是申請?zhí)枮?01280068223.0的專利申請的分案申請。優(yōu)先權本申請要求2011年12月5日提交的美國臨時申請?zhí)?1/566,948、2011年12月12日提交的美國臨時申請?zhí)?1/569,595、2012年4月24日提交的美國臨時申請?zhí)?1/637,570、2012年5月7日提交的美國申請?zhí)?3/465,490以及2012年6月26日提交的美國臨時申請?zhí)?1/664,494的優(yōu)先權,所述申請都特此以引用的方式整體并入。發(fā)明領域本發(fā)明部分涉及編碼蛋白質(zhì)的核酸;含有非規(guī)范核苷酸的核酸;包含核酸的治療劑;用于誘導細胞表達蛋白質(zhì)的方法、試劑盒和裝置;用于轉(zhuǎn)染、基因編輯和重新編程細胞的方法、試劑盒和裝置;以及使用這些方法、試劑盒和裝置產(chǎn)生的細胞、生物體和治療劑。電子呈送的文本文件的描述由此電子呈送的文本文件的內(nèi)容以引用的方式整體并入本文:序列表的計算機可讀格式副本(文件名:FABI_001_01WO_SeqList_ST25.txt;記錄日期:2012年12月4日;文件大?。?8KB)。背景核酸轉(zhuǎn)染可以通過在體外和體內(nèi)使核酸與帶電的脂質(zhì)、利匹哆異德(lipidoid)、肽、其聚合物或混合物預先復合來將核酸遞送至細胞。此類轉(zhuǎn)染試劑為可商購的,并且廣泛用于將核酸遞送至培養(yǎng)的細胞。暴露于轉(zhuǎn)染試劑-核酸復合物的細胞可以通過內(nèi)吞作用或其它方式內(nèi)化這些復合物。一旦在細胞里面,核酸可以進行它的預期的生物功能。在蛋白質(zhì)編碼RNA的情況下,例如,RNA可以通過細胞的核糖體翻譯成蛋白質(zhì)。無血清細胞培養(yǎng)動物血清如胎牛血清(FBS)通常用作細胞培養(yǎng)基中的補充劑以促進許多類型的細胞的生長。然而,血清的不確定性質(zhì)使得與這種組分接觸的細胞對于研究和治療應用而言不可取。因此,已開發(fā)了無血清細胞培養(yǎng)基以消除批料與批料之間的變化和被與血清締合的毒性物質(zhì)和/或病原物質(zhì)污染的危險。血清中最豐富的蛋白質(zhì)為血清白蛋白。血清白蛋白在體外和體內(nèi)結合各種各樣的分子,包括激素、脂肪酸、鈣離子和金屬離子以及小分子藥物,并且可以在體外和體內(nèi)將這些分子運輸至細胞。血清白蛋白(最經(jīng)常地牛血清白蛋白(BSA)或人血清白蛋白(HSA))是無血清細胞培養(yǎng)基中的常見成分,其中它通常在1g/L至10g/L的濃度下使用。血清白蛋白傳統(tǒng)上通過乙醇分級分離(“科恩(Cohn)”工藝)由血漿制備。分離含有血清白蛋白的級分(“科恩級分V”或簡單地“級分V”),并且通常不需進一步處理而使用。因此,血清白蛋白的標準制劑包含蛋白質(zhì)部分(血清白蛋白多肽)和締合分子部分(包括結合血清白蛋白多肽的鹽、脂肪酸等等)。血清白蛋白的締合分子組分的組成通常是復雜和未知的。可以處理血清白蛋白用于某些專門的應用(參見BarkerAmethodforthedeionizationofbovineserumalbumin.TissueCultureAssociation.1975;Droge等BiochemPharmacol.1982;31:3775-9;Ng等NatProtoc.2008;3:768-76;美國專利申請公布號US2010/0168000,所述參考文獻和專利申請的內(nèi)容特此以引用的方式并入)。這些處理方法最常見用來使球蛋白和污染病毒從血清白蛋白的溶液中去除,并且經(jīng)常包括通過添加短鏈脂肪酸、辛酸,接著是熱滅活/沉淀污染物來穩(wěn)定血清白蛋白多肽。針對高度專門化的干細胞培養(yǎng)應用,使用離子交換樹脂使過量鹽從BSA溶液中去除已示出增加細胞存活力(參見Ng等NatProtoc.2008;3:768-76;美國專利申請公布號US2010/0168000,所述參考文獻和專利申請的內(nèi)容特此以引用的方式并入)。然而,重組血清白蛋白沒有獲益于所述處理,甚至在相同敏感的干細胞培養(yǎng)應用中(參見Ng等NatProtoc.2008;3:768-76;美國專利申請公布號US2010/0168000,所述參考文獻和專利申請的內(nèi)容特此以引用的方式并入),證明了這些應用中的去離子化的作用是為了使過量鹽從白蛋白溶液中去除,并不改變白蛋白的締合分子組分。另外,先前尚未探索所述處理對其它細胞類型如人成纖維細胞的作用和所述處理對轉(zhuǎn)染效率和轉(zhuǎn)染相關的毒性的作用。此外,白蛋白締合的脂質(zhì)已示出是對人多能干細胞培養(yǎng)關鍵的,并且從白蛋白中去除這些已示出會導致人多能干細胞的自發(fā)分化,甚至當將脂質(zhì)分開地添加至細胞培養(yǎng)基中(參見Garcia-Gonzalo等PLoSOne.2008;3:e1384,所述參考文獻的內(nèi)容特此以引用的方式并入)。因此,認為含有帶未修飾的締合分子組分的白蛋白的細胞培養(yǎng)基是對人多能干細胞培養(yǎng)關鍵的。重要地,先前尚未探索脂質(zhì)載體如白蛋白的締合分子組分與轉(zhuǎn)染效率和轉(zhuǎn)染相關的毒性之間的關系。細胞重新編程可以通過將它們暴露于具體細胞外信號(cue)和/或通過異位表達具體蛋白質(zhì)、微RNA等等來重新編程細胞。雖然先前已描述了若干重新編程方法,但是依靠異位表達的大多數(shù)方法要求引入外源DNA,這會攜帶突變危險。已報道了基于直接遞送重新編程蛋白的無DNA重新編程方法,然而這些方法效率太低并且對于商業(yè)使用而言不可靠。另外,已描述了基于RNA的重新編程方法,然而,當在成年細胞上進行時,現(xiàn)有的基于RNA的重新編程方法是緩慢的、不可靠的和效率低的,要求許多轉(zhuǎn)染(導致相當大的費用和出錯機會),可以僅重新編程有限數(shù)量的細胞類型,可以使細胞重新編程為僅有限數(shù)量的細胞類型,要求使用免疫抑制劑并且要求使用多種人來源的組分,所述人來源的組分包括血液來源的HSA和人成纖維細胞供給者(feeder)。先前公開的細胞重新編程方法的許多缺點使得它們對于研究和治療使用而言不可取?;蚓庉嬋舾商烊淮嬖诘牡鞍踪|(zhì)含有DNA結合結構域,所述DNA結合結構域可以識別具體DNA序列,例如鋅指(ZF)和轉(zhuǎn)錄激活因子樣效應子(TALE)。含有一個或多個DNA結合結構域和核酸酶的催化結構域的融合蛋白可以用來在細胞中的DNA的希望的區(qū)中產(chǎn)生雙鏈斷裂。當與含有同源于細胞的DNA的一個或多個區(qū)的DNA模板組合時,基因編輯蛋白可以用來插入DNA序列或另外地以控制的方式改變細胞的DNA的序列。然而,用于基因編輯細胞的大多數(shù)目前的方法使用基于DNA的載體來表達基因編輯蛋白。因此,這些基因編輯方法是效率低的,并且攜帶不受控制的誘變的危險,使得它們對于研究和治療使用而言不可取。先前尚未探索用于無DNA基因編輯體細胞的方法,或用于同時或依次基因編輯和重新編程體細胞的方法。最后,先前尚未探索在抗細菌、抗病毒或抗癌治療中使用基因編輯。模式生物已通過胚胎微注射編碼鋅指核酸酶和TALE-核酸酶(TALEN)的核酸來產(chǎn)生基因敲除大鼠。還已經(jīng)通過將編輯鋅指核酸酶的核酸注射到胚胎中而在小鼠和大鼠中報道了引入序列特異性突變(又稱為“敲入”)的基因編輯。使用胚胎干細胞產(chǎn)生基因修飾的大鼠,并且通過體細胞重新編程產(chǎn)生有種系形成能力的大鼠多能干細胞。然而,先前尚未探索使用基因編輯的重新編程細胞來產(chǎn)生基因修飾的生物體,包括小鼠和大鼠。本領域中存在對用于轉(zhuǎn)染細胞的改進方法和產(chǎn)品的需要。發(fā)明概述因此,本發(fā)明提供了用于誘導細胞表達蛋白質(zhì)和用于轉(zhuǎn)染、重新編程和基因編輯細胞的試劑、方案、試劑盒以及裝置。不像先前報道的方法,本發(fā)明的某些實施方案不涉及使細胞暴露于外源DNA或異源或動物來源的材料。一方面,本發(fā)明提供包含三個或更多個非規(guī)范核苷酸的合成RNA分子,所述每個非規(guī)范核苷酸包括來自以下的一個或多個取代:嘧啶位置2C、嘧啶位置4C、嘧啶位置5C、嘌呤位置6C、嘌呤位置7N以及嘌呤位置8C。在一些實施方案中,合成RNA分子由體外轉(zhuǎn)錄產(chǎn)生。在其它實施方案中,合成RNA分子進一步包含以下的至少一種:5'-帽、5'-帽1結構和3'-聚(A)尾。在其它實施方案中,至少兩個非規(guī)范核苷酸為嘧啶。在還其它的實施方案中,非規(guī)范核苷酸包括以下的至少一種:假尿苷、2-硫代尿苷、4-硫代尿苷、5-氮雜尿苷、5-羥基尿苷、5-氨基尿苷、5-甲基尿苷、2-硫代假尿苷、4-硫代假尿苷、5-羥基假尿苷、5-甲基假尿苷、5-氨基假尿苷、假異胞苷、5-甲基胞苷、N4-甲基胞苷、2-硫代胞苷、5-氮雜胞苷、5-羥基胞苷、5-氨基胞苷、N4-甲基假異胞苷、2-硫代假異胞苷、5-羥基假異胞苷、5-氨基假異胞苷、5-甲基假異胞苷、N6-甲基腺苷、7-脫氮雜腺苷、6-硫代鳥苷、7-脫氮雜鳥苷、8-氮雜鳥苷、6-硫代-7-脫氮雜鳥苷、6-硫代-8-氮雜鳥苷、7-脫氮雜-8-氮雜鳥苷以及6-硫代-7-脫氮雜-8-氮雜鳥苷。在其它實施方案中,至少兩個非規(guī)范核苷酸各包含小于20%的合成RNA分子。在還其它的實施方案中,非規(guī)范核苷酸包括以下的至少一種:假尿苷、2-硫代尿苷、4-硫代尿苷、5-氮雜尿苷、5-羥基尿苷、5-氨基尿苷、5-甲基尿苷、2-硫代假尿苷、4-硫代假尿苷、5-羥基假尿苷、5-甲基假尿苷以及5-氨基假尿苷;以及以下的至少一種:假異胞苷、5-甲基胞苷、N4-甲基胞苷、2-硫代胞苷、5-氮雜胞苷、5-羥基胞苷、5-氨基胞苷、N4-甲基假異胞苷、2-硫代假異胞苷、5-羥基假異胞苷、5-氨基假異胞苷以及5-甲基假異胞苷。在另一實施方案中,非規(guī)范核苷酸進一步包括以下的至少一種:N6-甲基腺苷、7-脫氮雜腺苷、6-硫代鳥苷、7-脫氮雜鳥苷、8-氮雜鳥苷、6-硫代-7-脫氮雜鳥苷、6-硫代-8-氮雜鳥苷、7-脫氮雜-8-氮雜鳥苷以及6-硫代-7-脫氮雜-8-氮雜鳥苷。另一方面,本發(fā)明提供了包含非規(guī)范核苷酸并且編碼基因編輯蛋白的合成RNA分子。在另一個實施方案中,本發(fā)明提供了包含本文所描述的合成RNA分子的治療組合物。另一方面,本發(fā)明提供了治療組合物,其包含編碼基因編輯蛋白的合成RNA分子和轉(zhuǎn)染試劑。在另一個實施方案中,本發(fā)明提供了用于使用核酸轉(zhuǎn)染細胞的方法,所述方法包括使細胞與本文所描述的合成RNA分子接觸。在另一個實施方案中,本發(fā)明提供了用于誘導哺乳動物細胞表達感興趣的蛋白質(zhì)的方法,所述方法包括使細胞與本文所描述的合成RNA分子接觸。在另一個實施方案中,本發(fā)明提供了用于重新編程細胞的方法,所述方法包括使細胞與本文所描述的合成RNA分子接觸。在另一個實施方案中,本發(fā)明提供了用于基因編輯細胞的方法,所述方法包括使細胞與本文所描述的合成RNA分子接觸。另一方面,本發(fā)明提供了用于使用核酸轉(zhuǎn)染細胞的方法,所述方法包括:使細胞與含有氫化可的松和/或白蛋白的培養(yǎng)基接觸,其中白蛋白用離子交換樹脂或木炭處理;以及使細胞與核酸接觸。在一個實施方案中,白蛋白用短鏈脂肪酸處理,和/或使其達到至少40℃的溫度。在其它實施方案中,方法進一步包括使細胞與轉(zhuǎn)染試劑接觸。在其它實施方案中,細胞為哺乳動物細胞,并且哺乳動物細胞被誘導表達感興趣的蛋白質(zhì)。在其它實施方案中,方法進一步包括在連續(xù)5天期間使細胞與核酸接觸至少兩次。在一些實施方案中,核酸編碼重新編程蛋白。在其它實施方案中,細胞被重新編程。在又另一個實施方案中,細胞為皮膚細胞,并且進一步包括在支持以下的至少一種生長的條件下培養(yǎng)皮膚細胞:皮膚細胞、多能干細胞、葡萄糖反應性胰島素產(chǎn)生細胞、造血細胞、心臟細胞以及視網(wǎng)膜細胞,并且其中皮膚細胞被重新編程為選自以下的細胞:皮膚細胞、多能干細胞、葡萄糖反應性胰島素產(chǎn)生細胞、造血細胞、心臟細胞以及視網(wǎng)膜細胞。在又另一個實施方案中,核酸編程Oct4蛋白。在又另一個實施方案中,方法進一步包括使細胞與編碼以下的至少一種的核酸接觸:Sox2蛋白、Klf4蛋白和c-Myc蛋白。在又另一個實施方案中,方法進一步包括使細胞與編碼Sox2蛋白、Klf4蛋白和c-Myc蛋白的一種或多種核酸接觸。在還其它的實施方案中,核酸編碼基因編輯蛋白。在還其它的實施方案中,核酸編碼單獨作用或與一個或多個其它分子組合作用而在DNA分子中產(chǎn)生單鏈或雙鏈斷裂的蛋白質(zhì)。在各種實施方案中,細胞被基因編輯。在一些實施方案中,單鏈或雙鏈斷裂處于選自以下的基因的轉(zhuǎn)錄起始位點的約5,000,000個堿基內(nèi):CCR5、CXCR4、GAD1、GAD2、CFTR、HBA1、HBA2、HBB、HBD、FANCA、XPA、XPB、XPC、ERCC2、POLH、HTT、DMD、SOD1、APOE、APP、LRRK2、PRNP、BRCA1和BRCA2或其類似物、變體或家族成員。在一些實施方案中,方法進一步包括使細胞與以下的至少一種接觸:聚-L-賴氨酸、聚-L-鳥氨酸、RGD肽、纖連蛋白、玻連蛋白、膠原以及層粘連蛋白或其生物活性片段、功能性變體或家族成員。在還其它的實施方案中,核酸為合成RNA分子,所述合成RNA分子可以含有以下的至少一種:假尿苷、5-甲基假尿苷和5-甲基胞苷。在一些實施方案中,方法提供了使細胞與分化因子接觸和/或從患者中收獲細胞和/或?qū)⒓毎f送至患者。另一方面,本發(fā)明提供了包含白蛋白的培養(yǎng)基,其中白蛋白為重組的,并且用離子交換樹脂或木炭處理。在另一個實施方案中,培養(yǎng)基進一步包含緩沖的鹽溶液和氨基酸和/或以下的一種或多種:胰島素、轉(zhuǎn)鐵蛋白和硒和/或膽固醇和/或類固醇(例如,氫化可的松)和/或免疫抑制劑(例如B18R)。另一方面,本發(fā)明提供了包含氫化可的松和/或白蛋白以及合成RNA分子的試劑盒,其中白蛋白用離子交換樹脂或木炭處理。在一個實施方案中,合成RNA分子編碼以下的至少一種:Oct4蛋白、Sox2蛋白、Klf4蛋白、c-Myc蛋白、Nanog蛋白、Lin28蛋白以及Utf1蛋白。在另一個實施方案中,試劑盒進一步包含轉(zhuǎn)染試劑和/或本文所描述的合成RNA分子。在另一個實施方案中,試劑盒為重新編程試劑盒和/或基因編輯試劑盒。另一方面,本發(fā)明提供了包含核酸和轉(zhuǎn)染試劑的核酸轉(zhuǎn)染-試劑復合物,其中核酸轉(zhuǎn)染-試劑復合物通過冷卻來固化。在一些實施方案中,核酸轉(zhuǎn)染-試劑復合物通過使核酸轉(zhuǎn)染-試劑復合物與在液相和/或汽相下的液氮接觸來固化。另一方面,本發(fā)明提供了用于轉(zhuǎn)染細胞的方法,所述方法包括使細胞與本文所描述的核酸轉(zhuǎn)染-試劑復合物接觸。另一方面,本發(fā)明提供了用于轉(zhuǎn)染細胞的系統(tǒng),所述系統(tǒng)包括用于使細胞與轉(zhuǎn)染培養(yǎng)基接觸的裝置和用于使細胞與核酸轉(zhuǎn)染-試劑復合物接觸的裝置。在一些實施方案中,細胞周圍的大氣含有大約5%二氧化碳和/或大約5%氧氣。在一些實施方案中,本發(fā)明提供了細胞和/或生物體和/或治療組合物和/或包含通過本文所描述的方法產(chǎn)生的細胞的治療組合物。在一些方面中,提供了具有低毒性和高翻譯效率的合成RNA分子。在其它方面中,提供了用于產(chǎn)生合成RNA分子和將合成RNA分子遞送至細胞的方法、試劑盒和裝置。在還其它的方面中,提供了用于高效轉(zhuǎn)染、重新編程和基因編輯細胞的細胞培養(yǎng)基。其它方面涉及包含合成RNA分子的治療劑,所述治療劑包括用于治療1型糖尿病、心臟病(包括缺血性和擴張性心肌病)、黃斑變性、帕金森氏病、囊性纖維化、鐮狀細胞貧血、地中海貧血、范科尼貧血、重度聯(lián)合免疫缺陷、遺傳性感覺神經(jīng)病、著色性干皮病、亨廷頓氏病、肌營養(yǎng)不良、肌萎縮性側(cè)索硬化、阿爾茨海默氏病、癌癥以及傳染病(包括肝炎和HIV/AIDS)。另外的方面涉及包含細胞的治療劑,所述治療劑包括用于治療1型糖尿病、心臟病(包括缺血性和擴張性心肌病)、黃斑變性、帕金森氏病、囊性纖維化、鐮狀細胞貧血、地中海貧血、范科尼貧血、重度聯(lián)合免疫缺陷、遺傳性感覺神經(jīng)病、著色性干皮病、亨廷頓氏病、肌營養(yǎng)不良、肌萎縮性側(cè)索硬化、阿爾茨海默氏病、癌癥以及傳染病(包括肝炎和HIV/AIDS)。附圖詳述在所附附圖中通過實例的方式而并非通過限制的方式說明了本發(fā)明,并且其中:圖1描繪了在變性甲醛-瓊脂糖凝膠上分辨的編碼指定蛋白質(zhì)的RNA。圖2A描繪了使用編碼Oct4并且包含指定核苷酸的合成RNA轉(zhuǎn)染的原代人成纖維細胞。“A”是指腺苷,“G”是指鳥苷,“U”是指尿苷,“C”是指胞苷,“psU”是指假尿苷,“5mC”是指5-甲基胞苷,“N4mC”是指N4-甲基胞苷,“7dG”是指7-脫氮雜鳥苷,并且“psisoC”是指假異胞苷。核苷酸前面的數(shù)字指明體外轉(zhuǎn)錄反應中的對應的核苷酸-5'-三磷酸的部分。例如,0.5N4mC是指在含有等量的N4-甲基胞苷-5'-三磷酸和胞苷-5'-三磷酸的體外轉(zhuǎn)錄反應中合成的RNA。固定細胞并且在轉(zhuǎn)染后20h對Oct4蛋白染色。圖2B描繪了使用編碼Oct4并且包含指定核苷酸的合成RNA轉(zhuǎn)染的原代人成纖維細胞的培養(yǎng)物的Oct4表達和細胞密度。如在圖2A中,核苷酸被縮寫,除了“7dA”是指7-脫氮雜腺苷,并且“piC”是指假異胞苷。示出細胞密度被歸一化為未轉(zhuǎn)染的細胞。示出Oct4表達被歸一化為僅含有規(guī)范核苷酸的合成RNA。誤差棒指明標準誤差(n=3)。圖3A描繪了在挑取集落并且鋪放在基底膜提取物涂布的板上一天后,通過使用編碼蛋白質(zhì)Oct4、Sox2、Klf4、c-Myc-2(T58A)和Lin28的RNA轉(zhuǎn)染原代人成纖維細胞而產(chǎn)生的重新編程細胞系。圖3B描繪了如在圖3A中產(chǎn)生、對多能干細胞標記物Oct4和SSEA4染色的重新編程細胞系。標記“Hoechst”的圖表明細胞核,并且標記“合并”的圖表明來自三個通道的合并信號。圖3C描繪了如在圖3A中轉(zhuǎn)染和培養(yǎng)的原代人成纖維細胞。總共進行5次轉(zhuǎn)染。在第7天拍攝照片。具有重新編程形態(tài)的若干細胞集落是可見的。圖4A描繪了1.5mm直徑的皮穿孔活組織檢查組織樣品。圖4B描繪了如在圖4A中收獲并且懸浮在含有酶的溶液的氣-液界面處的組織樣品。圖4C描繪了如在圖4A中收獲、如在圖4B中分離并且鋪放在96孔板的孔中的原代人成纖維細胞。圖5A描繪了重新編程為胰島素產(chǎn)生細胞的原代人成纖維細胞。固定細胞并且對胰島素染色。圖5B描繪了重新編程為造血細胞的原代人成纖維細胞。固定細胞并且對CD34染色。圖5C描繪了重新編程為搏動心臟細胞的原代人成纖維細胞。圖6A描繪了用于產(chǎn)生RNATALENTM骨架的體外轉(zhuǎn)錄模板的正鏈。圖6B描繪了在Golden-Gate克隆反應以并入一系列單體重復從而形成完整的RNATALENTM模板之后的圖6A的模板。圖6C描繪了由圖6B的模板產(chǎn)生的5'-加帽、3'-聚(A)-加尾的RNATALENTM。圖7描繪了圖6B的模板的序列,其中RNATALENTM被設計為結合DNA的20bp區(qū),并且其中標記“X(02)X”、“X(03)X”等等的區(qū)代表可以被選擇以靶向具體DNA序列的重復可變結構域(RVD)。這個模板編碼RNATALENTM,其中不考慮RVD,被RNATALENTM結合的第一殘基為胸苷殘基,并且因此第一RVD標記為“X(02)X”而不是“X(01)X”。圖8描繪了基因編輯和重新編程的原代人成纖維細胞。箭頭指明具有重新編程形態(tài)的細胞集落。圖9A描繪了可以自動或半自動方式轉(zhuǎn)染和/或重新編程細胞的系統(tǒng)的正視圖。圖9B描繪了圖9A的系統(tǒng)的后面板。圖9C描繪了圖9A的系統(tǒng)的主要組件。圖10A描繪了復合培養(yǎng)基內(nèi)的RNA和轉(zhuǎn)染試劑的復合。圖10B描繪了用于分配含有核酸的預先復合的沉淀的兩種方法。圖10C描繪了用于使用抽吸器使蓋子從孔板上去除的方法。圖10D描繪了用于使用夾子使蓋子從孔板上去除的方法。圖11描繪了可以自動或半自動方式與用于成像、孵育和以另外的方式操控細胞的儀器可操作組合轉(zhuǎn)染和/或重新編程細胞的系統(tǒng)。定義“分子”意指分子實體(分子、離子、復合物等)。“蛋白質(zhì)”意指多肽?!癛NA分子”意指包含RNA的分子?!昂铣蒖NA分子”意指使用生物工程在細胞外部產(chǎn)生的RNA分子或在細胞內(nèi)部產(chǎn)生的RNA分子,例如在體外轉(zhuǎn)錄反應中產(chǎn)生的RNA分子、通過直接化學合成產(chǎn)生的RNA分子或在基因工程化的大腸桿菌(E.coli)細胞中產(chǎn)生的RNA分子。“核苷酸”意指核苷酸或其片段或衍生物,例如核堿基、核苷、核苷酸-三磷酸等。“核苷”意指核苷酸?!稗D(zhuǎn)染”意指使細胞與分子接觸,其中分子被細胞內(nèi)化?!稗D(zhuǎn)染時”意指轉(zhuǎn)染期間或之后?!稗D(zhuǎn)染試劑”意指與分子締合并且促進分子遞送至細胞和/或通過細胞內(nèi)化分子的物質(zhì)或多種物質(zhì)的混合物,例如陽離子脂質(zhì)、帶電聚合物或細胞穿透肽?!盎谠噭┑霓D(zhuǎn)染”意指使用轉(zhuǎn)染試劑轉(zhuǎn)染?!凹毎囵B(yǎng)基”意指可以用于細胞培養(yǎng)的培養(yǎng)基,例如杜爾貝科氏改良伊格爾培養(yǎng)基(Dulbecco'sModifiedEagle'sMedium)(DMEM)或DMEM+10%胎牛血清(FBS)?!皬秃吓囵B(yǎng)基”意指向其中添加轉(zhuǎn)染試劑和待轉(zhuǎn)染的分子的培養(yǎng)基,并且其中轉(zhuǎn)染試劑與待轉(zhuǎn)染的分子締合?!稗D(zhuǎn)染培養(yǎng)基”意指可以用于轉(zhuǎn)染的培養(yǎng)基,例如杜爾貝科氏改良伊格爾培養(yǎng)基(DMEM)或DMEM/F12?!爸亟M蛋白”意指不是在動物或人中產(chǎn)生的蛋白質(zhì)或肽。非限制性的實例包括在細菌中產(chǎn)生的人轉(zhuǎn)鐵蛋白,在小鼠細胞的體外培養(yǎng)物中產(chǎn)生的人纖連蛋白以及在稻米植物中產(chǎn)生的人血清白蛋白?!爸|(zhì)載體”意指可以使脂質(zhì)或脂溶性分子在水溶液中的溶解度增加的物質(zhì),例如人血清白蛋白或甲基-β-環(huán)糊精?!癘ct4蛋白”意指由POU5F1基因編碼的蛋白質(zhì)或其天然或工程化的變體、家族成員、直系同源基因、片段或融合構建體,例如人Oct4蛋白(SEQIDNO:1)、小鼠Oct4蛋白、Oct1蛋白、由POU5F1假基因2編碼的蛋白質(zhì)、Oct4蛋白的DNA結合結構域或Oct4-GFP融合蛋白。在一些實施方案中,Oct4蛋白包含與SEQIDNO:1具有至少70%同一性,或在其它實施方案中與SEQIDNO:1具有至少75%、80%、85%、90%或95%同一性的氨基酸序列。在一些實施方案中,Oct4蛋白包含相對于SEQIDNO:1具有1至20個氨基酸插入、缺失或取代(總起來說)的氨基酸序列。在其它實施方案中,Oct4蛋白包含相對于SEQIDNO:1具有1至15個或1至10個氨基酸插入、缺失或取代(總起來說)的氨基酸序列。“Sox2蛋白”意指由SOX2基因編碼的蛋白質(zhì)或其天然或工程化的變體、家族成員、直系同源基因、片段或融合構建體,例如人Sox2蛋白(SEQIDNO:2)、小鼠Sox2蛋白、Sox2蛋白的DNA結合結構域或Sox2-GFP融合蛋白。在一些實施方案中,Sox2蛋白包含與SEQIDNO:2具有至少70%同一性,或在其它實施方案中與SEQIDNO:2具有至少75%、80%、85%、90%或95%同一性的氨基酸序列。在一些實施方案中,Sox2蛋白包含相對于SEQIDNO:2具有1至20個氨基酸插入、缺失或取代(總起來說)的氨基酸序列。在其它實施方案中,Sox2蛋白包含相對于SEQIDNO:2具有1至15個或1至10個氨基酸插入、缺失或取代(總起來說)的氨基酸序列。“Klf4蛋白”意指由KLF4基因編碼的蛋白質(zhì)或其天然或工程化的變體、家族成員、直系同源基因、片段或融合構建體,例如人Klf4蛋白(SEQIDNO:3)、小鼠Klf4蛋白、Klf4蛋白的DNA結合結構域或Klf4-GFP融合蛋白。在一些實施方案中,Klf4蛋白包含與SEQIDNO:3具有至少70%同一性,或在其它實施方案中與SEQIDNO:3具有至少75%、80%、85%、90%或95%同一性的氨基酸序列。在一些實施方案中,Klf4蛋白包含相對于SEQIDNO:3具有1至20個氨基酸插入、缺失或取代(總起來說)的氨基酸序列。在其它實施方案中,Klf4蛋白包含相對于SEQIDNO:3具有1至15個或1至10個氨基酸插入、缺失或取代(總起來說)的氨基酸序列?!癱-Myc蛋白”意指由MYC基因編碼的蛋白質(zhì)或其天然或工程化的變體、家族成員、直系同源基因、片段或融合構建體,例如人c-Myc蛋白(SEQIDNO:4)、小鼠c-Myc蛋白、1-Myc蛋白、c-Myc(T58A)蛋白、c-Myc蛋白的DNA結合結構域或c-Myc-GFP融合蛋白。在一些實施方案中,c-Myc蛋白包含與SEQIDNO:4具有至少70%同一性,或在其它實施方案中與SEQIDNO:4具有至少75%、80%、85%、90%或95%同一性的氨基酸序列。在一些實施方案中,c-Myc蛋白包含相對于SEQIDNO:4具有1至20個氨基酸插入、缺失或取代(總起來說)的氨基酸。在其它實施方案中,c-Myc蛋白包含相對于SEQIDNO:4具有1至15個或1至10個氨基酸插入、缺失或取代(總起來說)的氨基酸序列。“重新編程”意指引起細胞的表型變化,例如引起β-細胞祖先分化為成熟β-細胞,引起成纖維細胞去分化為多能干細胞,引起角質(zhì)化細胞轉(zhuǎn)分化為心臟干細胞或引起神經(jīng)元的軸突生長?!爸匦戮幊桃蜃印币庵府敿毎c分子接觸和/或細胞表達分子時,可以單獨或與其它分子組合引起重新編程的分子,例如Oct4蛋白?!肮┙o者”意指可以用來調(diào)節(jié)培養(yǎng)基或以另外的方式支持培養(yǎng)的其它細胞的生長的細胞?!罢{(diào)節(jié)”意指使一個或多個供給者與培養(yǎng)基接觸?!爸舅帷币庵赴哂兄辽賰蓚€碳原子的脂肪鏈的分子,例如亞油酸、α-亞麻酸、辛酸、白三烯、前列腺素、膽固醇、糖皮質(zhì)激素、消退素、保護素、血栓烷、脂氧素、maresin、鞘脂、色氨酸、N-乙?;彼峄蚱潲}、甲酯或衍生物?!岸替溨舅帷币庵赴哂?個與30個之間碳原子的脂肪鏈的脂肪酸?!鞍椎鞍住币庵冈谒懈叨热芙獾牡鞍踪|(zhì),例如人血清白蛋白?!熬喓戏肿印币庵概c另一個分子非共價結合的分子?!鞍椎鞍椎木喓戏肿咏M分”意指結合白蛋白多肽的一種或多種分子,例如結合白蛋白多肽的脂質(zhì)、激素、膽固醇、鈣離子等?!疤幚磉^的白蛋白”意指經(jīng)處理以減少、去除、替換或以另外的方式滅活白蛋白的締合分子組分的白蛋白,例如在升高的溫度下孵育的人血清白蛋白、與辛酸鈉接觸的人血清白蛋白或與多孔材料接觸的人血清白蛋白?!半x子交換樹脂”意指當與含有離子的溶液接觸時可以用一個或多個不同的離子替換一個或多個離子的材料,例如可以用一個或多個鈉離子替換一個或多個鈣離子的材料。“生殖細胞”意指精細胞或卵細胞?!岸嗄芨杉毎币庵冈隗w內(nèi)可以分化成具有所有三個胚層(內(nèi)胚層、中胚層和外胚層)的細胞的細胞?!绑w細胞”意指不是多能干細胞或生殖細胞的細胞,例如皮膚細胞?!捌咸烟欠磻砸葝u素產(chǎn)生細胞”意指當暴露于某一濃度的葡萄糖時可以產(chǎn)生和/或分泌不同于(小于或大于)當細胞暴露于不同濃度的葡萄糖時細胞產(chǎn)生和/或分泌的胰島素的量的一定量的胰島素的細胞,例如β-細胞?!霸煅毎币庵秆毎蚩梢苑只裳毎募毎?,例如造血干細胞或白細胞?!靶呐K細胞”意指心臟細胞或可以分化成心臟細胞的細胞,例如心臟干細胞或心肌細胞?!耙暰W(wǎng)膜細胞”意指視網(wǎng)膜的細胞或可以分化成視網(wǎng)膜的細胞的細胞,例如視網(wǎng)膜色素上皮細胞。“皮膚細胞”意指常見于皮膚中的細胞,例如成纖維細胞、角質(zhì)化細胞、黑素細胞、脂肪細胞、間質(zhì)干細胞、脂肪干細胞或血細胞?!癢nt信號傳導激動劑”意指可以進行蛋白質(zhì)的Wnt家族的一個或多個成員的一種或多種生物功能的分子,例如Wnt1、Wnt2、Wnt3、Wnt3a或2-氨基-4-[3,4-(亞甲基二氧基)芐基氨基]-6-(3-甲氧基苯基)嘧啶?!癐L-6信號傳導激動劑”意指可以進行IL-6蛋白的一種或多種生物功能的分子,例如IL-6蛋白或IL-6受體(又稱為可溶的IL-6受體、IL-6R、IL-6Rα等)?!癟GF-β信號傳導激動劑”意指可以進行蛋白質(zhì)的TGF-β超家族的一個或多個成員的一種或多種生物功能的分子,例如TGF-β1、TGF-β3、活化素A、BMP-4或Nodal?!懊庖咭种苿币庵缚梢宰枰置庖呦到y(tǒng)的一個或多個方面的物質(zhì),但所述物質(zhì)通常不存在于哺乳動物中,例如B18R或地塞米松(dexamethasone)。“基因編輯”意指改變細胞的DNA序列?!盎蚓庉嫷鞍住币庵缚梢詥为毣蚺c另一個分子組合改變細胞的DNA序列的蛋白質(zhì),例如核酸酶、轉(zhuǎn)錄激活因子樣效應子核酸酶(TALEN)、鋅指核酸酶、大范圍核酸酶、切口酶或其天然或工程化的變體、家族成員、直系同源基因、片段或融合構建體?!皢捂湐嗔选币庵钙渲羞B接核苷酸的一個或多個共價鍵在一個或兩個鏈之一中斷裂的單鏈或雙鏈DNA的區(qū)?!半p鏈斷裂”意指其中連接核苷酸的一個或多個共價鍵在兩個鏈的每個鏈中斷裂的雙鏈DNA的區(qū)。血清白蛋白是無血清細胞培養(yǎng)基的常見組分?,F(xiàn)已經(jīng)發(fā)現(xiàn)血清白蛋白可以抑制轉(zhuǎn)染,并且在轉(zhuǎn)染培養(yǎng)基中包括處于通常用于無血清細胞培養(yǎng)基的濃度下的未處理的血清白蛋白可以在轉(zhuǎn)染時導致低轉(zhuǎn)染效率和/或低細胞存活力。血清白蛋白多肽可以在體外和體內(nèi)結合各種各樣的分子,包括脂質(zhì)、離子、膽固醇等,并且因此,從血液和重組血清白蛋白中分離的血清白蛋白包含多肽組分和締合分子組分。現(xiàn)已經(jīng)發(fā)現(xiàn)當轉(zhuǎn)染時由血清白蛋白引起的低轉(zhuǎn)染效率和低細胞存活力可以部分地由血清白蛋白的締合分子組分引起。進一步發(fā)現(xiàn)可以通過部分或完全減少、去除、替換或以另外的方式滅活血清白蛋白的締合分子組分來增加轉(zhuǎn)染效率并且可以減少轉(zhuǎn)染相關的毒性。因此,本發(fā)明的某些實施方案涉及用于處理蛋白質(zhì)以部分或完全減少、去除、替換或以另外的方式滅活蛋白質(zhì)的締合分子組分的方法。其它實施方案涉及被處理以部分或完全減少、去除、替換或以另外的方式滅活蛋白質(zhì)的締合分子組分的蛋白質(zhì)。某些實施方案涉及用于通過使蛋白質(zhì)與減少當轉(zhuǎn)染時由蛋白質(zhì)引起的低轉(zhuǎn)染效率和/或低細胞存活力的一種或多種分子接觸來處理蛋白質(zhì)的方法。發(fā)現(xiàn)使血清白蛋白與短鏈脂肪酸、辛酸鈉(又稱為“辛酸(octanoicacid)”、“辛酸酯”、“辛酸鹽”或“辛酸(caprylicacid)”)接觸可減少在某些情況下當轉(zhuǎn)染時由血清白蛋白引起的低轉(zhuǎn)染效率和低細胞存活力??梢杂脕硖幚淼鞍踪|(zhì)的其它物質(zhì)包括:癸酸、月桂酸、肉豆蔻酸、棕櫚酸、硬脂酸、花生酸、二十二烷酸、二十四烷酸、蠟酸、肉豆蔻腦酸、棕櫚油酸、十六碳烯酸(sapienicacid)、油酸、反油酸、異油酸、亞油酸、亞麻酸、α-亞麻酸、花生四烯酸、二十碳五烯酸、芥酸、二十二碳六烯酸、色氨酸、N-乙?;彼帷⒛懝檀?、其它脂肪酸以及其鹽、混合物、片段和衍生物。用于處理蛋白質(zhì)的物質(zhì)可以是純物質(zhì)、明確定義的混合物或復合物或未定義的混合物,如基于動物或基于植物的油,例如魚肝油。在某些實施方案中,在蛋白質(zhì)被純化之后處理蛋白質(zhì)。在其它實施方案中,在蛋白質(zhì)被純化之前處理蛋白質(zhì)。在還其它的實施方案中,在蛋白質(zhì)被純化的同時處理蛋白質(zhì)。在還其它的實施方案中,處理蛋白質(zhì)并且不純化蛋白質(zhì)。在升高的溫度下孵育蛋白質(zhì)可以引起蛋白質(zhì)的多肽組分部分或完全變性,這可以減少或消除可能是對維持蛋白質(zhì)的締合分子組分關鍵的結合位點。因此,某些實施方案涉及用于通過在升高的溫度下孵育蛋白質(zhì)來處理蛋白質(zhì)的方法。在一個實施方案中,在至少約40℃的溫度下孵育蛋白質(zhì)至少約10分鐘。在另一個實施方案中,在至少約50℃的溫度下孵育蛋白質(zhì)至少約10分鐘。在另一個實施方案中,在至少約55℃的溫度下孵育蛋白質(zhì)至少約30分鐘。在一個實施方案中,使蛋白質(zhì)與辛酸鈉接觸并且然后在約60℃下孵育若干小時,如約1小時與約24小時之間或約2小時與約6小時之間。在另一個實施方案中,辛酸鈉的濃度為約5mM與約50mM之間或約10mM與約40mM之間。在某些實施方案中,辛酸鈉可以被以下的至少一種元素(element)替換或與以下的至少一種元素組合使用:癸酸、月桂酸、肉豆蔻酸、棕櫚酸、硬脂酸、花生酸、二十二烷酸、二十四烷酸、蠟酸、肉豆蔻腦酸、棕櫚油酸、十六碳烯酸、油酸、反油酸、異油酸、亞油酸、亞麻酸、α-亞麻酸、花生四烯酸、二十碳五烯酸、芥酸、二十二碳六烯酸、色氨酸、N-乙?;彼嵋约澳懝檀蓟蚱潲}、混合物、片段和衍生物。糖化和糖基化是通過其使一個或多個糖分子結合蛋白質(zhì)的方法。糖化和糖基化可以影響蛋白質(zhì)的結合性質(zhì),并且血清白蛋白含有若干個潛在的糖化部位。因此,某些實施方案涉及用于通過使蛋白質(zhì)糖化或糖基化來處理蛋白質(zhì)的方法。離子交換樹脂(包括陰離子交換樹脂、陽離子交換樹脂和混合床樹脂)通常用來使溶液去離子化。蛋白質(zhì)(如血清白蛋白)的締合分子組分可以包含離子。因此,某些實施方案涉及用于通過使蛋白質(zhì)與一種或多種離子交換樹脂接觸來處理蛋白質(zhì)的方法。在一個實施方案中,一種或多種離子交換樹脂包括含有具有質(zhì)子(H+)和羥基(OH-)形式的官能團的混合床樹脂。在另一個實施方案中,一種或多種離子交換樹脂包括當樹脂變?yōu)榕c離子飽和時改變顏色的指示劑。除了與一種或多種離子交換樹脂接觸之外,其它方法可以用來減少、去除、替換或以另外的方式滅活蛋白質(zhì)的締合分子組分,包括使蛋白質(zhì)與木炭接觸,所述木炭可以被活化和/或用化學品(如硫酸葡聚糖)處理;透析(包括導致締合分子組分解締合的稀釋,無論解締合的分子隨后是否從溶液中去除);結晶;色譜法;電泳;熱處理;低溫處理;高pH處理;低pH處理;有機溶劑沉淀以及親和純化。用于處理蛋白質(zhì)的某些方法可以優(yōu)選地減少、去除、替換或以另外的方式滅活具體類型的分子。在某些情況下,組合兩種或更多種用于處理蛋白質(zhì)以減少當轉(zhuǎn)染時由蛋白質(zhì)引起的低轉(zhuǎn)染效率和/或低細胞存活力的方法因此可以是有益的。因此,某些實施方案涉及用于使用兩種或更多種方法以減少、去除、替換或以另外的方式滅活蛋白質(zhì)的締合分子組分來處理蛋白質(zhì)的方法。在一個實施方案中,使蛋白質(zhì)與一種或多種離子交換樹脂和活性炭接觸。在另一個實施方案中,使蛋白質(zhì)與辛酸鈉接觸、在升高的溫度下孵育、與一種或多種離子交換樹脂接觸以及與活性炭接觸。在另一個實施方案中,蛋白質(zhì)為血清白蛋白,并且升高的溫度為至少約50℃。蛋白質(zhì)的締合分子組分的某些元素可以有益于培養(yǎng)的細胞和/或轉(zhuǎn)染,例如某些消退素、保護素、脂氧素、maresin、類花生酸、前列環(huán)素、血栓烷、白三烯、環(huán)戊烯酮前列腺素以及糖皮質(zhì)激素。因此,某些實施方案涉及用于處理蛋白質(zhì)以減少、去除、替換或以另外的方式滅活蛋白質(zhì)的締合分子組分而沒有減少、去除、替換或以另外的方式滅活蛋白質(zhì)的締合分子組分的一種或多種有益元素的方法。其它實施方案涉及用于處理蛋白質(zhì)以減少、去除、替換或以另外的方式滅活蛋白質(zhì)的締合分子組分,并且進一步使蛋白質(zhì)與一個或多個包含蛋白質(zhì)的締合分子組分的一種或多種有益元素的分子接觸的方法。還其它的實施方案涉及用于通過使蛋白質(zhì)與一個或多個包含蛋白質(zhì)的締合分子組分的一種或多種有益元素的分子接觸來處理蛋白質(zhì)以減少當轉(zhuǎn)染時由蛋白質(zhì)引起的低轉(zhuǎn)染效率和/或低細胞存活力的方法。還其它的實施方案涉及用于通過使細胞與一個或多個包含蛋白質(zhì)的締合分子組分的一種或多種有益元素的分子接觸來在轉(zhuǎn)染時增加轉(zhuǎn)染效率和/或增加細胞存活力的方法。在一個實施方案中,使蛋白質(zhì)與一種或多種離子交換樹脂或木炭接觸,并且進一步使其與糖皮質(zhì)激素接觸,如氫化可的松、強的松、強的松龍、甲基強的松龍、地塞米松或倍他米松(betamethasone)。在另一個實施方案中,使細胞與糖皮質(zhì)激素接觸,如氫化可的松、強的松、強的松龍、甲基強的松龍、地塞米松或倍他米松。已經(jīng)進一步發(fā)現(xiàn)在某些情況下,在轉(zhuǎn)染培養(yǎng)基中包括一種或多種類固醇和/或一種或多種抗氧化劑可以增加轉(zhuǎn)染效率、重新編程效率和基因編輯效率。因此,某些實施方案涉及用于通過在含有類固醇的培養(yǎng)基中培養(yǎng)細胞并且使細胞與一個或多個合成RNA分子接觸來誘導細胞表達感興趣的蛋白質(zhì)的方法。在一個實施方案中,類固醇為氫化可的松。在另一個實施方案中,氫化可的松以約0.1uM與約10uM之間或約1uM的濃度存在于培養(yǎng)基中。其它實施方案涉及用于通過在含有抗氧化劑的培養(yǎng)基中培養(yǎng)細胞并且使細胞與一個或多個合成RNA分子接觸來誘導細胞表達感興趣的蛋白質(zhì)的方法。在一個實施方案中,抗氧化劑為抗壞血酸或抗壞血酸-2-磷酸鹽。在另一個實施方案中,抗壞血酸或抗壞血酸-2-磷酸鹽以約0.5mg/L與約500mg/L之間(包括約50mg/L)的濃度存在于培養(yǎng)基中。還其它的實施方案涉及用于通過在含有類固醇和/或抗氧化劑的培養(yǎng)基中培養(yǎng)細胞并且使細胞與一個或多個合成RNA分子接觸來重新編程和/或基因編輯細胞的方法,其中一個或多個合成RNA分子編碼一種或多種重新編程蛋白和/或基因編輯蛋白。在某些實施方案中,細胞存在于生物體中,并且將類固醇和/或抗氧化劑遞送至生物體。已經(jīng)報道了在某些情況下將轉(zhuǎn)鐵蛋白添加至復合培養(yǎng)基中來增加質(zhì)粒轉(zhuǎn)染的效率。現(xiàn)已經(jīng)發(fā)現(xiàn),將轉(zhuǎn)鐵蛋白添加至復合培養(yǎng)基中還可以增加用合成RNA分子轉(zhuǎn)染的效率。因此,某些實施方案涉及用于通過將一個或多個合成RNA分子和轉(zhuǎn)染試劑添加至含有轉(zhuǎn)鐵蛋白的溶液中來誘導細胞表達感興趣的蛋白質(zhì)的方法。在一個實施方案中,轉(zhuǎn)鐵蛋白以約1mg/L與約100mg/L之間(如約5mg/L)的濃度存在于溶液中。在另一個實施方案中,轉(zhuǎn)鐵蛋白為重組的。其它實施方案涉及含有根據(jù)本發(fā)明的一種或多種方法處理的蛋白質(zhì)的培養(yǎng)基。在某些實施方案中,在與培養(yǎng)基的一種或多種其它成分混合之前處理蛋白質(zhì)。在一個實施方案中,培養(yǎng)基為轉(zhuǎn)染培養(yǎng)基。在另一個實施方案中,培養(yǎng)基還支持有效的轉(zhuǎn)染和高細胞存活力。在某些實施方案中,將蛋白質(zhì)和減少當轉(zhuǎn)染時由蛋白質(zhì)引起的低轉(zhuǎn)染效率和/或低細胞存活力的一個或多個分子獨立地添加至培養(yǎng)基中。在一個實施方案中,在與培養(yǎng)基的一種或多種其它成分混合之前處理蛋白質(zhì)。在另一個實施方案中,通過首先由使血清白蛋白的濃縮溶液與一種或多種離子交換樹脂接觸,然后使一種或多種離子交換樹脂從血清白蛋白的濃縮溶液中去除來處理血清白蛋白的濃縮溶液,并且然后將處理過的血清白蛋白的濃縮溶液添加至培養(yǎng)基的其它組分中來制備培養(yǎng)基。在另一個實施方案中,在將血清白蛋白的濃縮溶液添加至培養(yǎng)基的其它組分之前使血清白蛋白的濃縮溶液進一步與木炭接觸。在還另一個實施方案中,首先使血清白蛋白的濃縮溶液與辛酸鈉接觸,然后升高到至少約50℃的溫度持續(xù)至少約10分鐘,然后與一種或多種離子交換樹脂接觸,然后與活性炭接觸,并且然后添加至培養(yǎng)基的其它組分中?,F(xiàn)已經(jīng)發(fā)現(xiàn),使用含有緩沖的鹽溶液、氨基酸、膽固醇、氫化可的松以及血清白蛋白的培養(yǎng)基轉(zhuǎn)染細胞可以產(chǎn)生有效的轉(zhuǎn)染,并且使用基本上由緩沖的鹽溶液、氨基酸、胰島素、轉(zhuǎn)鐵蛋白、膽固醇、氫化可的松、血清白蛋白以及成纖維細胞生長因子組成的培養(yǎng)基轉(zhuǎn)染細胞可以產(chǎn)生有效的轉(zhuǎn)染和有效的重新編程。因此,某些實施方案涉及含有以下的轉(zhuǎn)染培養(yǎng)基:緩沖的鹽溶液、氨基酸、膽固醇、氫化可的松以及血清白蛋白。其它實施方案涉及基本上由以下組成和/或包含以下的轉(zhuǎn)染培養(yǎng)基:緩沖的鹽溶液、氨基酸、胰島素、轉(zhuǎn)鐵蛋白、膽固醇、氫化可的松、血清白蛋白以及成纖維細胞生長因子。還其它的實施方案涉及基本上由以下組成和/或包含以下的重新編程培養(yǎng)基:緩沖的鹽溶液、氨基酸、胰島素、轉(zhuǎn)鐵蛋白、膽固醇、氫化可的松、血清白蛋白以及成纖維細胞生長因子。在一個實施方案中,培養(yǎng)基還包括聚氧乙烯脫水山梨醇單油酸酯和/或D-α-生育酚乙酸酯。在另一個實施方案中,培養(yǎng)基還包括例如約1mg/L與約100mg/L之間的濃度的抗壞血酸或抗壞血酸-2-磷酸酯。在一個實施方案中,氫化可的松以約1uM的濃度存在。在另一個實施方案中,成纖維細胞生長因子為堿性成纖維細胞生長因子,并且堿性成纖維細胞生長因子以約1ng/mL與約200ng/mL之間,如約4ng/mL與約100ng/mL之間、或約10ng/mL與約50ng/mL之間或約20ng/mL的濃度存在。在一個實施方案中,血清白蛋白為人血清白蛋白,并且人血清白蛋白以約0.05%與約2%之間,包括約0.1%與約1%之間,如約0.5%的濃度存在。在另一個實施方案中,人血清白蛋白為重組的。在又另一個實施方案中,膽固醇以約4.5mg/L的濃度存在。在一個實施方案中,培養(yǎng)基不含有任何動物來源的組分。在另一個實施方案中,培養(yǎng)基不含有任何未定義的組分,例如魚肝油脂肪酸或血清。在一個實施方案中,培養(yǎng)基含有TGF-β抑制劑,例如A83-01或SB431542。在一個實施方案中,TGF-β抑制劑以約0.1uM與約10uM之間的濃度存在。在一個實施方案中,培養(yǎng)基含有Wnt信號傳導激動劑,如Wnt3a。在另一個實施方案中,Wnt信號傳導激動劑以約10ng/mL與約500ng/mL之間,包括約50ng/mL與約200ng/mL之間的濃度存在。在一個實施方案中,培養(yǎng)基含有硒來源,如亞硒酸鈉。在某些情況下,用非動物來源和/或重組組分替換動物來源的組分可以是可取的,部分因為非動物來源和/或重組組分可以產(chǎn)生具有比動物來源的組分更高程度的一致性,并且部分因為非動物來源和/或重組組分攜帶比動物來源的組分更少的被毒性物質(zhì)和/或致病物質(zhì)污染的危險。因此,某些實施方案涉及為非動物來源和/或重組的蛋白質(zhì)。其它實施方案涉及培養(yǎng)基,其中培養(yǎng)基的一些或所有組分為非動物來源和/或重組的。在一個實施方案中,蛋白質(zhì)為重組血清白蛋白。在另一個實施方案中,蛋白質(zhì)為重組人血清白蛋白。在又另一個實施方案中,蛋白質(zhì)為重組血清白蛋白并且培養(yǎng)基的所有組分為非動物來源和/或重組的。血清白蛋白的N-末端可以含有鎳結合結構域和銅結合結構域,所述鎳結合結構域和銅結合結構域可以是重要的抗原決定子。使天冬氨酸殘基從血清白蛋白的N-末端上缺失可以消除血清白蛋白的鎳結合活性和銅結合活性,并且可以產(chǎn)生蛋白質(zhì)的低過敏原性變體。因此,某些實施方案涉及具有改良的結合特征和/或其它可取的特征如低過敏原性的蛋白質(zhì)。在一個實施方案中,蛋白質(zhì)為血清白蛋白,并且血清白蛋白缺乏N-末端天冬氨酸。其它實施方案涉及用于轉(zhuǎn)染細胞的方法。在一個實施方案中,用一種或多種核酸轉(zhuǎn)染細胞,并且使用轉(zhuǎn)染試劑(如基于脂質(zhì)的轉(zhuǎn)染試劑)進行轉(zhuǎn)染。在一個實施方案中,一種或多種核酸包括至少一個RNA分子。在另一個的實施方案中,用一種或多種核酸轉(zhuǎn)染細胞,并且一種或多種核酸編碼以下的至少一種:p53、TERT、細胞因子、分泌蛋白、膜結合蛋白、酶、基因編輯蛋白、染色質(zhì)修飾蛋白、DNA結合蛋白、轉(zhuǎn)錄因子、組蛋白脫乙酰酶、病原相關分子模式以及腫瘤相關抗原或其生物活性片段、類似物、變體或家族成員。在另一個實施方案中,重復地轉(zhuǎn)染細胞,如在連續(xù)約10天期間至少約2次,或在連續(xù)約7天期間至少約3次,或在連續(xù)約6天期間至少約4次??梢酝ㄟ^用編碼一種或多種重新編程因子的一種或多種核酸轉(zhuǎn)染細胞,并且在支持重新編程細胞的培養(yǎng)基中培養(yǎng)細胞來進行重新編程。重新編程因子的實例包括但不限于:Oct4蛋白、Sox2蛋白、Klf4蛋白、c-Myc蛋白、1-Myc蛋白、TERT蛋白、Nanog蛋白、Lin28蛋白、Utf1蛋白、Aicda蛋白、miR200微小RNA、miR302微小RNA、miR367微小RNA、miR369微小RNA以及其生物活性片段、類似物、變體和家族成員。因此,某些實施方案涉及用于重新編程細胞的方法。在一個實施方案中,通過用編碼一種或多種重新編程因子的一種或多種核酸轉(zhuǎn)染細胞來重新編程細胞。在一個實施方案中,一種或多種核酸包括編碼Oct4蛋白的RNA分子。在另一個實施方案中,一種或多種核酸還包括編碼Sox2蛋白、Klf4蛋白和c-Myc蛋白的一個或多個RNA分子。在又另一個實施方案中,一種或多種核酸還包括編碼Lin28蛋白的RNA分子。在一個實施方案中,細胞為人皮膚細胞,并且人皮膚細胞被重新編程為多能干細胞。在另一個實施方案中,細胞為人皮膚細胞,并且人皮膚細胞被重新編程為葡萄糖反應性胰島素產(chǎn)生細胞。可以被重新編程的其它細胞和細胞可以被重新編程為其它細胞的其它細胞的實例包括但不限于:皮膚細胞、多能干細胞、間質(zhì)干細胞、β-細胞、視網(wǎng)膜色素上皮細胞、造血細胞、心臟細胞、氣道上皮細胞、神經(jīng)干細胞、神經(jīng)元、神經(jīng)膠質(zhì)細胞、骨細胞、血細胞以及牙髓干細胞。在一個實施方案中,在支持重新編程細胞的培養(yǎng)基中培養(yǎng)細胞。在一個實施方案中,培養(yǎng)基還支持細胞。重要地,已經(jīng)報道了用編碼Oct4、Sox2、Klf4和c-Myc的病毒感染皮膚細胞、組合在支持心肌細胞生長的培養(yǎng)基中培養(yǎng)細胞可引起皮膚細胞重新編程為心肌細胞,而沒有首先將皮膚細胞重新編程為多能干細胞(參見Efs等NatCellBiol.2011;13:215-22,所述參考文獻的內(nèi)容特此以引用的方式并入)。在某些情況下,例如當產(chǎn)生個性化治療劑時,直接重新編程(重新編程一種體細胞為另一種體細胞而沒有首先重新編程體細胞為多能干細胞,又稱為“轉(zhuǎn)分化”)可以是可取的,部分因為培養(yǎng)多能干細胞會是耗時和昂貴的,在建立和表征穩(wěn)定的多能干細胞系中所涉及的額外處理可以攜帶增加的污染危險,并且與首先產(chǎn)生多能干細胞相關的培養(yǎng)中的額外時間可以攜帶增加的基因組不穩(wěn)定性和獲得突變的危險,包括點突變、拷貝數(shù)變化以及核型異常。因此,某些實施方案涉及用于重新編輯體細胞的方法,其中細胞被重新編程為體細胞,并且其中不產(chǎn)生被表征的多能干細胞系。用于通過用編碼重新編程因子的RNA轉(zhuǎn)染它們來重新編程細胞的先前報道的方法要求使用供給者。在許多情況下,供給者的使用可能不是可取的,部分因為供給者可能來源于動物或異源,并且可能因此攜帶免疫原性和被病原體污染的危險?,F(xiàn)已經(jīng)發(fā)現(xiàn),本發(fā)明的培養(yǎng)基可以使不具有供給者的RNA重新編程實現(xiàn)。進一步發(fā)現(xiàn)根據(jù)本發(fā)明的方法重新編程細胞可以是快速、有效和可靠的,其中使細胞不與供給者接觸。因此,某些實施方案涉及用于重新編程細胞的方法,其中使細胞不與供給者接觸?,F(xiàn)已經(jīng)發(fā)現(xiàn),當根據(jù)本發(fā)明的方法重新編程細胞時,重新編程效率可以與起始細胞密度相關。因此,某些實施方案涉及用于重新編程細胞的方法,其中以約100個細胞/cm2與約100,000個細胞/cm2之間的密度鋪放細胞。在一個實施方案中,以約100個細胞/cm2與約10,000個細胞/cm2之間或約2000個細胞/cm2與約20,000個細胞/cm2之間或約1000個細胞/cm2與約2000個細胞/cm2之間的密度鋪放細胞。進一步發(fā)現(xiàn)在某些情況下,根據(jù)本發(fā)明的方法重新編程細胞可以比根據(jù)其它方法要求更少的總轉(zhuǎn)染。因此,某些實施方案涉及用于重新編程細胞的方法,其中在連續(xù)約20天期間進行約2次與約12次之間的轉(zhuǎn)染,或在連續(xù)約15天期間進行約4次與約10次之間的轉(zhuǎn)染,或在連續(xù)約10天期間進行約4次與約8次之間的轉(zhuǎn)染。認識到當將核酸添加至其中培養(yǎng)細胞的培養(yǎng)基中時,細胞很可能會與多于一個核酸分子同時或在不同時間下接觸和/或內(nèi)化。因此,細胞可以與核酸接觸多于一次,例如重復地,甚至當僅一次將核酸添加至其中培養(yǎng)細胞的培養(yǎng)基中時。供給者可以通過分泌分子如結合表面的膠原(“細胞粘附分子”)來促進細胞粘附至表面。細胞表面上的蛋白質(zhì)(包括整聯(lián)蛋白)可以結合這些細胞粘附分子,這可以產(chǎn)生粘附至表面的細胞?,F(xiàn)已經(jīng)發(fā)現(xiàn),可以通過用一個或多個細胞粘附分子涂布表面來重新編程細胞,包括不具有供給者。進一步發(fā)現(xiàn)了細胞粘附分子纖連蛋白和玻連蛋白特別適用于這種目的。因此,某些實施方案涉及用于轉(zhuǎn)染、重新編程和/或基因編輯細胞的方法,其中使細胞與接觸一個或多個細胞粘附分子的表面接觸。在一個實施方案中,一個或多個細胞粘附分子包括以下的至少一種:聚-L-賴氨酸、聚-L-鳥氨酸、RGD肽、纖連蛋白、玻連蛋白、膠原以及層粘連蛋白或其生物活性片段、類似物、變體或家族成員。在另一個實施方案中,一個或多個細胞粘附分子為纖連蛋白或其生物活性片段。在又另一個實施方案中,纖連蛋白為重組的。在還另一個實施方案中,一個或多個細胞粘附分子為纖連蛋白和玻連蛋白或其生物活性片段的混合物。在另一個實施方案中,纖連蛋白和玻連蛋白各以約100ng/cm2的濃度存在于表面上和/或以約1ug/mL的濃度存在于用來涂布表面的溶液中。在又另一個實施方案中,纖連蛋白和玻連蛋白均是重組的。使表面與一個或多個細胞粘附分子接觸可以作為獨立步驟進行和/或通過將一個或多個細胞粘附分子包括在培養(yǎng)基中。值得注意的是,核酸可以含有一個或多個非規(guī)范或“修飾的”殘基(例如除了腺嘌呤、鳥嘌呤、胸腺嘧啶、尿嘧啶以及胞嘧啶以外的殘基或其標準核苷、核苷酸、脫氧核苷或脫氧核苷酸衍生物)。特別值得注意的是,假尿苷-5'-三磷酸可以在體外轉(zhuǎn)錄反應中取代尿苷-5'-三磷酸以產(chǎn)生合成RNA,其中合成RNA的高達至100%的尿苷殘基可以被假尿苷殘基替換。體外轉(zhuǎn)錄可以產(chǎn)生具有殘留免疫原性的RNA,甚至當假尿苷和5-甲基胞苷分別完全取代尿苷和胞苷時(參見AngelReprogrammingHumanSomaticCellstoPluripotencyUsingRNA[DoctoralThesis].Cambridge,MA:MIT;2011,所述參考文獻的內(nèi)容特此以引用的方式并入)。出于這個原因,當用RNA轉(zhuǎn)染細胞時,將免疫抑制劑添加至轉(zhuǎn)染培養(yǎng)基中是常見的。在某些情況下,將免疫抑制劑添加至轉(zhuǎn)染培養(yǎng)基中可能不是可取的,部分因為最常見用于這個目的的重組免疫抑制劑B18R會是昂貴的并且難以制造。現(xiàn)已經(jīng)發(fā)現(xiàn),可以根據(jù)本發(fā)明的方法而不使用B18R或任何其它免疫抑制劑轉(zhuǎn)染和/或重新編程細胞。進一步發(fā)現(xiàn)了根據(jù)本發(fā)明的方法不使用免疫抑制劑重新編程細胞可以是快速、有效和可靠的。因此,某些實施方案涉及用于轉(zhuǎn)染細胞的方法,其中轉(zhuǎn)染培養(yǎng)基不含有免疫抑制劑。其它實施方案涉及用于重新編程細胞的方法,其中轉(zhuǎn)染培養(yǎng)基不含有免疫抑制劑。在某些情況下,例如當使用高細胞密度時,將免疫抑制劑添加至轉(zhuǎn)染培養(yǎng)基中可以是有益的。因此,某些實施方案涉及用于轉(zhuǎn)染細胞的方法,其中轉(zhuǎn)染培養(yǎng)基含有免疫抑制劑。其它實施方案涉及用于重新編程細胞的方法,其中轉(zhuǎn)染培養(yǎng)基含有免疫抑制劑。在一個實施方案中,免疫抑制劑為B18R或其生物活性片段、類似物、變體或家族成員或地塞米松或其衍生物。在一個實施方案中,以小于約20,000個細胞/cm2的密度鋪放細胞,并且轉(zhuǎn)染培養(yǎng)基不含有免疫抑制劑。在另一個實施方案中,轉(zhuǎn)染培養(yǎng)基不含有免疫抑制劑,并且選擇核酸劑量以防止過量毒性。在還另一個實施方案中,核酸劑量為6孔板的小于2μg/孔,如6孔板的約0.25μg/孔或6孔板的約1μg/孔。根據(jù)本發(fā)明的某些實施方案產(chǎn)生的重新編程細胞適合用于治療應用,包括當它們不含有外源DNA序列時移植到患者中,并且它們不暴露于動物來源或人來源的產(chǎn)品中,所述產(chǎn)品可以是未定義的,并且所述產(chǎn)品可以含有毒性污染物和/或致病污染物。此外,本發(fā)明的某些實施方案的高速度、效率和可靠性可以減少獲得和積累突變和其它染色體異常的危險。本發(fā)明的某些實施方案可以因此用來產(chǎn)生具有適合在治療應用中使用的安全性特征的細胞。例如,使用本發(fā)明的RNA和培養(yǎng)基重新編程細胞(其中培養(yǎng)基不含有動物來源或人來源的組分)可以產(chǎn)生尚未曝露于異源材料的細胞。因此,某些實施方案涉及具有可取的安全性特征的重新編程細胞。在一個實施方案中,重新編程細胞具有正常核型。在另一個實施方案中,相對于患者基因組,重新編程細胞具有小于約5個拷貝數(shù)變化(CNV),如相對于患者基因組小于約3個拷貝數(shù)變化,或相對于患者基因組沒有拷貝數(shù)變化。在又另一個實施方案中,相對于患者基因組,重新編程細胞在編碼區(qū)具有正常核型和小于約100個單核苷酸變體,或相對于患者基因組在編碼區(qū)中具有小于約50個單核苷酸變體,或相對于患者基因組在編碼區(qū)中具有小于約10個單核苷酸變體。內(nèi)毒素和核酸酶可以共同純化和/或變?yōu)榕c其它蛋白質(zhì)(如血清白蛋白)締合。具體來說重組蛋白可以經(jīng)常具有高水平的締合內(nèi)毒素和核酸酶,部分由于在它們的產(chǎn)生過程中發(fā)生的細胞溶解??梢酝ㄟ^本發(fā)明的許多方法減少、去除、替換或以另外的方式滅活內(nèi)毒素和核酸酶,所述方法包括例如通過乙?;煌ㄟ^添加穩(wěn)定劑如辛酸鈉,接著通過熱處理;通過將核酸酶抑制劑添加至白蛋白溶液和/或培養(yǎng)基中;通過結晶;通過與一種或多種離子交換樹脂接觸;通過與木炭接觸;通過制備型電泳或通過親和色譜法?,F(xiàn)已經(jīng)發(fā)現(xiàn),使內(nèi)毒素和/或核酸酶從培養(yǎng)基和/或從培養(yǎng)基的一種或多種組分中部分或完全減少、去除、替換或以另外的方式滅活可以增加針對可以被轉(zhuǎn)染和重新編程的細胞的效率。因此,某些實施方案涉及用于使用一種或多種核酸轉(zhuǎn)染細胞的方法,其中處理轉(zhuǎn)染培養(yǎng)基以部分或完全減少、去除、替換或以另外的方式滅活一種或多種內(nèi)毒素和/或核酸酶。其它實施方案涉及引起核酸最小程度降解的培養(yǎng)基。在一個實施方案中,培養(yǎng)基含有小于約1EU/mL、或小于約0.1EU/mL或小于約0.01EU/mL。在某些情況下,基于蛋白質(zhì)的脂質(zhì)載體如血清白蛋白可以被基于非蛋白質(zhì)的脂質(zhì)載體如甲基-β-環(huán)糊精替換。本發(fā)明的培養(yǎng)基還可以在沒有脂質(zhì)載體的情況下使用,例如當使用可以不要求或可以不獲益于脂質(zhì)載體存在的方法,例如使用一種或多種基于聚合物的轉(zhuǎn)染試劑或基于肽的轉(zhuǎn)染試劑進行轉(zhuǎn)染時。許多蛋白質(zhì)締合分子(如金屬)可以是對細胞高度毒性的。這種毒性可以引起培養(yǎng)的存活力降低以及獲得突變。因此,某些實施方案具有產(chǎn)生不含毒性分子的細胞的額外益處。可以通過將蛋白質(zhì)懸浮在溶液中并且測量溶液的電導率來測量蛋白質(zhì)的締合分子組分。因此,某些實施方案涉及含有蛋白質(zhì)的培養(yǎng)基,其中10%的蛋白質(zhì)水溶液的電導率為小于約500μmhο/cm。在一個實施方案中,溶液的電導率為小于約50μmhο/cm。低氧環(huán)境可以有益于許多類型的細胞的培養(yǎng)。因此,某些實施方案涉及用于培養(yǎng)、轉(zhuǎn)染、重新編程和/或基因編輯細胞的方法,其中在低氧環(huán)境中培養(yǎng)、轉(zhuǎn)染、重新編程和/或基因編輯細胞。在一個實施方案中,低氧環(huán)境含有約2%與約10%之間的氧氣、或約4%與約6%之間的氧氣??梢栽黾舆f送至細胞的核酸的量以增加核酸的希望的作用。然而,增加遞送至細胞的核酸的量超過某一點會引起細胞的存活力降低,部分由于轉(zhuǎn)染試劑的毒性?,F(xiàn)已經(jīng)發(fā)現(xiàn),當將核酸遞送至處于固定體積的一群細胞(例如,處于組織的區(qū)中的細胞或生長在細胞培養(yǎng)容器中的細胞)時,遞送至各細胞的核酸的量可以取決于遞送至細胞群的核酸的總量和細胞的密度,其中更高的細胞密度導致遞送至各細胞的核酸更少。在某些實施方案中,使用一種或多種核酸轉(zhuǎn)染細胞多于一次。在某些條件下,例如當細胞正在增殖時,細胞密度可能在一次轉(zhuǎn)染至下一次轉(zhuǎn)染之間變化。因此,某些實施方案涉及用于使用核酸轉(zhuǎn)染細胞的方法,其中轉(zhuǎn)染細胞多于一次,并且其中對于兩次轉(zhuǎn)染而言遞送至細胞的核酸的量不同。在一個實施方案中,細胞在兩次轉(zhuǎn)染之間增殖,并且對于兩次轉(zhuǎn)染的第二次而言遞送至細胞的核酸的量比對于兩次轉(zhuǎn)染的第一次而言更大。在另一個實施方案中,轉(zhuǎn)染細胞多于兩次,并且對于三次轉(zhuǎn)染的第二次而言遞送至細胞的核酸的量比對于相同的三次轉(zhuǎn)染的第一次而言更大,并且對于相同的三次轉(zhuǎn)染的第三次而言遞送至細胞的核酸的量比對于相同的三次轉(zhuǎn)染的第二次而言更大。在又另一個實施方案中,轉(zhuǎn)染細胞多于一次,并且對于至少兩次連續(xù)的轉(zhuǎn)染而言,在每次轉(zhuǎn)染過程中遞送至細胞的核酸的最大量足夠低以產(chǎn)生至少約80%存活力?,F(xiàn)已經(jīng)發(fā)現(xiàn),調(diào)節(jié)一系列轉(zhuǎn)染中的遞送至一群增殖細胞的核酸的量可以導致核酸的作用增加和細胞的存活力增加。進一步發(fā)現(xiàn)在某些情況下,當在一系列轉(zhuǎn)染中使細胞與編碼一種或多種重新編程因子的一種或多種核酸接觸時,重新編碼的效率可以對于一系列轉(zhuǎn)染的至少部分而言當在后面的轉(zhuǎn)染中遞送的核酸的量大于在前面的轉(zhuǎn)染中遞送的核酸的量時有所增加。因此,某些實施方案涉及用于重新編程細胞的方法,其中在一系列轉(zhuǎn)染中將一種或多種核酸重復地遞送至細胞,并且對于至少一次后面的轉(zhuǎn)染而言遞送至細胞的核酸的量比對于至少一次前面的轉(zhuǎn)染而言更大。在一個實施方案中,轉(zhuǎn)染細胞約2次與約10次之間,或約3次與約8次之間,或約4次與約6次之間。在另一個實施方案中,一種或多種核酸包括至少一個RNA分子,轉(zhuǎn)染細胞約2次與約10次之間,并且在每次轉(zhuǎn)染中遞送至細胞的核酸的量與先前最近轉(zhuǎn)染中遞送至細胞的核酸的量相同或比其更大。在又另一個實施方案中,在第一次轉(zhuǎn)染中遞送至細胞的核酸的量為約20ng/cm2與約250ng/cm2、或100ng/cm2與600ng/cm2之間。在又另一個實施方案中,在約12小時與約48小時之間的間隔下轉(zhuǎn)染細胞約5次,并且對于第一次轉(zhuǎn)染而言遞送至細胞的核酸的量為約25ng/cm2,對于第二次轉(zhuǎn)染而言約50ng/cm2,對于第三次轉(zhuǎn)染而言約100ng/cm2,對于第四次轉(zhuǎn)染而言約200ng/cm2,并且對于第五次轉(zhuǎn)染而言約400ng/cm2。在又另一個實施方案中,在第五次轉(zhuǎn)染之后進一步轉(zhuǎn)染細胞至少一次,并且遞送至細胞的核酸的量為約400ng/cm2。某些實施方案涉及用于使用核酸轉(zhuǎn)染細胞的方法,其中通過測量細胞密度并且基于細胞密度的測量選擇核酸的量來轉(zhuǎn)染而確定核酸的量。在一個實施方案中,細胞存在于體外培養(yǎng)物中,并且通過光學裝置測量細胞密度。在另一個實施方案中,重復地轉(zhuǎn)染細胞,細胞密度在兩次轉(zhuǎn)染之間有所增加,并且對于兩次轉(zhuǎn)染的第二次而言轉(zhuǎn)染的核酸的量比對于兩次轉(zhuǎn)染的第一次而言更大?,F(xiàn)已經(jīng)發(fā)現(xiàn)在某些情況下,在本發(fā)明的培養(yǎng)基中培養(yǎng)的細胞的轉(zhuǎn)染效率和存活力可以通過調(diào)節(jié)培養(yǎng)基來改進。因此,某些實施方案涉及用于調(diào)節(jié)培養(yǎng)基的方法。其它實施方案涉及被調(diào)節(jié)的培養(yǎng)基。在一個實施方案中,供給者為成纖維細胞,并且培養(yǎng)基被調(diào)節(jié)大約24小時。其它實施方案涉及用于轉(zhuǎn)染細胞的方法,其中轉(zhuǎn)染培養(yǎng)基被調(diào)節(jié)。其它實施方案涉及用于重新編程和/或基因編輯細胞的方法,其中培養(yǎng)基被調(diào)節(jié)。在一個實施方案中,有絲分裂滅活供給者,例如通過曝露于化學品如絲裂霉素-C或通過曝露于γ射線。在某些實施方案中,僅使用自體材料以部分地(例如并且不希望受理論約束)避免從供給者至細胞的疾病傳播的危險可以是有益的。因此,某些實施方案涉及用于轉(zhuǎn)染細胞的方法,其中轉(zhuǎn)染培養(yǎng)基被調(diào)節(jié),并且其中供給者來源于與被轉(zhuǎn)染的細胞相同的個體。其它實施方案涉及用于重新編程和/或基因編輯細胞的方法,其中培養(yǎng)基被調(diào)節(jié),并且其中供給者來源于與被重新編程和/或基因編輯的細胞相同的個體??梢酝ㄟ^調(diào)節(jié)將若干分子添加至培養(yǎng)基中。因此,某些實施方案涉及補充有存在于調(diào)節(jié)的培養(yǎng)基中的一個或多個分子的培養(yǎng)基。在一個實施方案中,培養(yǎng)基補充有Wnt1、Wnt2、Wnt3、Wnt3a或其生物活性片段、類似物、變體、激動劑或家族成員。在另一個實施方案中,培養(yǎng)基補充有TGF-β或其生物活性片段、類似物、變體、激動劑或家族成員。在又另一個實施方案中,根據(jù)本發(fā)明的方法重新編程細胞,其中培養(yǎng)基沒有在約1天與約5天之間補充TGF-β,并且然后在至少約2天補充TGF-β。在又另一個實施方案中,培養(yǎng)基補充有IL-6、IL-6R或其生物活性片段、類似物、變體、激動劑或家族成員。在又另一個實施方案中,培養(yǎng)基補充有鞘脂或脂肪酸。在還另一個實施方案中,鞘脂為溶血磷脂酸、溶血神經(jīng)鞘氨酯(lysosphingomyelin)、鞘氨醇-1-磷酸酯或其生物活性類似物、變體或衍生物。除了有絲分裂滅活細胞之外,在某些條件下,輻射可以改變細胞的基因表達,引起細胞產(chǎn)生更少的某些蛋白質(zhì)和更多的非輻射細胞的某些其它蛋白質(zhì),例如蛋白質(zhì)的Wnt家族的成員。另外,蛋白質(zhì)的Wnt家族的某些成員可以促進細胞的生長和轉(zhuǎn)化?,F(xiàn)已經(jīng)發(fā)現(xiàn)在某些情況下,可以通過使細胞與使用輻射過的供給者代替絲裂霉素-c處理過的供給者調(diào)節(jié)的培養(yǎng)基接觸來極大地增加RNA重新編程的效率。進一步發(fā)現(xiàn),當使用輻射過的供給者時觀察到的重新編程效率的增加部分地由供給者分泌的Wnt蛋白引起。因此,某些實施方案涉及用于重新編程細胞的方法,其中使細胞與Wnt1、Wnt2、Wnt3、Wnt3a或其生物活性片段、類似物、變體、家族成員或激動劑接觸,包括Wnt蛋白的下游靶標的激動劑和/或模擬Wnt蛋白的一種或多種生物作用的試劑,例如2-氨基-4-[3,4-(亞甲基二氧基)芐基氨基]-6-(3-甲氧基苯基)嘧啶?,F(xiàn)已經(jīng)發(fā)現(xiàn)本發(fā)明的培養(yǎng)基可以用來維持培養(yǎng)的細胞,包括成纖維細胞和人多能干細胞(即,作為“維持培養(yǎng)基”)。因此,某些實施方案涉及用作維持培養(yǎng)基的培養(yǎng)基。在一個實施方案中,培養(yǎng)基不含有任何人來源的組分。在另一個實施方案中,培養(yǎng)基被化學定義。由于許多基于DNA的重新編程方法的低效率,這些方法可能難以或不可能與來源于患者樣品的細胞一起使用,所述患者樣品可能僅含有少量的細胞。相比之下,本發(fā)明的某些實施方案的高效率可以允許從少量的細胞中(包括從單細胞中)進行可靠的重新編程。某些實施方案可以因此用來重新編程來自活組織檢查樣品的細胞,包括不需要首先建立大型培養(yǎng)。在某些情況下(例如當產(chǎn)生個性化治療劑時)直接從活組織檢查中重新編程細胞可以是可取的,部分因為建立原代細胞的大型培養(yǎng)會可能是耗時的,在建立大型培養(yǎng)中涉及的額外處理可以攜帶增加的污染危險,并且培養(yǎng)的額外時間可以攜帶增加的基因組不穩(wěn)定性和獲得突變的危險,包括點突變、拷貝數(shù)變化以及核型異常。因此,某些實施方案涉及用于通過首先從患者或從活組織檢查樣品中收獲細胞并且然后重新編程細胞來重新編程細胞的方法。在一個實施方案中,在沒有首先建立大型培養(yǎng)的情況下重新編程細胞,優(yōu)選地在培養(yǎng)物傳代多于兩次之前進行第一次轉(zhuǎn)染。在另一個實施方案中,從患者中收獲細胞,并且在離第一次鋪放細胞的時間不多于約14天之后進行第一次轉(zhuǎn)染。在又另一個實施方案中,從活組織檢查樣品中收獲細胞,并且在離第一次鋪放細胞的時間不多于約7天之后進行第一次轉(zhuǎn)染。在又另一個實施方案中,活組織檢查是全厚度皮穿孔活組織檢查,通過用一種或多種酶處理來從活組織檢查樣品中收獲細胞,將細胞鋪放在被一個或多個細胞粘附分子涂布的表面上和/或?qū)⒓毎伔旁诤屑毎掣椒肿拥呐囵B(yǎng)基中,用包含至少一個RNA分子的一種或多種核酸轉(zhuǎn)染細胞,并且在離第一次鋪放細胞的時間不多于約14天之后進行第一次轉(zhuǎn)染。在還另一個實施方案中,酶為膠原酶。在又另一個實施方案中,膠原酶為無動物組分。在另一個實施方案中,膠原酶以約0.1mg/mL與約10mg/mL之間、或約0.5mg/mL與約5mg/mL之間的濃度存在。在又另一個實施方案中,從血液中收獲細胞。在又另一個實施方案中,將細胞鋪放在含有來源于患者的血液的一種或多種蛋白質(zhì)的培養(yǎng)基中。在還另一個實施方案中,將細胞鋪放在DMEM/F12+2mML-丙氨?;?L-谷氨酰胺+約5%與約25%之間的患者來源的血清或約10%與約20%之間的患者來源的血清或約20%患者來源的血清中?,F(xiàn)已經(jīng)發(fā)現(xiàn)在某些情況下,使用本發(fā)明的培養(yǎng)基用編碼Oct4、Sox2、Klf4和c-Myc的RNA的混合物轉(zhuǎn)染細胞可以引起細胞的增殖速率增加。當遞送至細胞的RNA的量太低而不能確保所有細胞被轉(zhuǎn)染時,僅一部分細胞可以示出增加的增殖速率。在某些情況下,如當產(chǎn)生個性化治療劑時,增加細胞的增殖速率可以是可取的,部分因為這樣做可以減少產(chǎn)生治療劑所必要的時間,并且因此可以減少治療劑的成本。因此,某些實施方案涉及用于使用編碼Oct4、Sox2、Klf4和c-Myc的RNA的混合物轉(zhuǎn)染細胞的方法,其中細胞展現(xiàn)出增加的增殖速率。在一個實施方案中,從培養(yǎng)物中分離示出增加的增殖速率的細胞。在另一個實施方案中,使示出增加的增殖速率的細胞在支持一種或多種細胞類型的生長的培養(yǎng)基中擴增和培養(yǎng),并且重新編程為具有所述一種或多種細胞類型之一的細胞。許多疾病與一種或多種突變相關。通過使細胞與編碼蛋白質(zhì)的核酸接觸來校正突變,所述蛋白質(zhì)單獨或與其它分子組合校正突變(基因編輯的實例)。此類蛋白質(zhì)的實例包括:鋅指核酸酶和TALEN。因此,某些實施方案涉及用于使用核酸轉(zhuǎn)染細胞的方法,其中核酸編碼蛋白質(zhì),所述蛋白質(zhì)單獨或與其它分子組合而在DNA分子中產(chǎn)生單鏈或雙鏈斷裂。在一個實施方案中,蛋白質(zhì)為鋅指核酸酶或TALEN。在另一個實施方案中,核酸為RNA分子。在又另一個實施方案中,單鏈或雙鏈斷裂處于選自以下組的基因的轉(zhuǎn)錄起始位點的約5,000,000個堿基內(nèi):CCR5、CXCR4、GAD1、GAD2、CFTR、HBA1、HBA2、HBB、HBD、FANCA、XPA、XPB、XPC、ERCC2、POLH、HTT、DMD、SOD1、APOE、PRNP、BRCA1和BRCA2或其類似物、變體或家族成員。在又另一個實施方案中,通過在單鏈或雙鏈斷裂的區(qū)中引起DNA序列的插入或通過在單鏈或雙鏈斷裂的區(qū)中引起DNA序列以另外方式改變來使用用作修復模板的核酸轉(zhuǎn)染細胞。在又另一個實施方案中,重新編程細胞,并且隨后基因編輯細胞。在又另一個實施方案中,基因編輯細胞,并且隨后重新編程細胞。在又另一個實施方案中,在彼此約7天之內(nèi)進行基因編輯和重新編程。在又另一個實施方案中,同時或在同一天發(fā)生基因編輯和重新編程。在又另一個實施方案中,細胞為皮膚細胞,皮膚細胞被基因編輯以破壞CCR5基因,皮膚細胞被重新編程為造血干細胞,因此產(chǎn)生用于HIV/AIDS的治療劑,并且將治療劑引入到患有HIV/AIDS的患者中。在又另一個實施方案中,皮膚細胞來源于治療劑被引入其中的相同患者??梢愿鶕?jù)本發(fā)明的方法編輯以產(chǎn)生本發(fā)明的治療劑的基因包括可以被編輯以恢復正常功能的基因以及可以被編輯以減少或消除功能的基因。此類基因包括,但不限于:β珠蛋白(HBB),在其中的突變可以引起鐮狀細胞疾病(SCD)和β-地中海貧血;早發(fā)性乳癌1(BRCA1)和早發(fā)性乳癌2(BRCA2),在其中的突變可以增加對乳癌的易感性;C-C趨化因子受體5(CCR5)和C-X-C趨化因子受體4(CXCR4),在其中的突變可以賦予HIV感染抗性;囊性纖維化跨膜傳導調(diào)控因子(CFTR),在其中的突變可以引起囊性纖維化;肌營養(yǎng)不良蛋白(DMD)、在其中的突變可以引起肌營養(yǎng)不良(包括假肥大型肌營養(yǎng)不良和貝克氏肌營養(yǎng)不良);谷氨酸脫羧酶1和谷氨酸脫羧酶2(GADl、GAD2),在其中的突變可以防止β-細胞的自身免疫破壞;血紅蛋白α1、血紅蛋白α2和血紅蛋白δ(HBA1、HBA2和HBD),在其中的突變可以引起地中海貧血;亨廷頓病(HTT),在其中的突變可以引起亨廷頓氏??;超氧化物歧化酶1(SOD1),在其中的突變可以引起肌萎縮性側(cè)索硬化(ALS);XPA、XPB、XPC、XPD(ERCC6)和聚合酶(DNA指導的),η(POLH),在其中的突變可以引起著色性干皮??;富含亮氨酸的重復激酶2(LRRK2),在其中的突變可以引起帕金森氏病和范科尼貧血;互補組A、B、C、D1、D2、E、F、G、I、J、L、M、N、P(FANCA、FANCB、FANCC、FANCD1、FANCD2、FANCE、FANCF、FANCG、FANCI、FANCJ、FANCL、FANCM、FANCN、FANCP)以及RAD51同系物C(釀酒酵母(S.cerevisiae))(RAD51C),在其中的突變可以引起范科尼貧血。某些實施方案涉及治療劑,其包含編碼一種或多種基因編輯蛋白的核酸。其它實施方案涉及治療劑,其包含根據(jù)本發(fā)明的方法轉(zhuǎn)染、重新編程和/或基因編輯的一個或多個細胞。在一個實施方案中,細胞被轉(zhuǎn)染、重新編程和/或基因編輯,并且轉(zhuǎn)染、重新編程和/或基因編輯的細胞被引入到患者中。在另一個實施方案中,從轉(zhuǎn)染、重新編程和/或基因編輯的細胞被引入其中的相同患者中收獲細胞??梢允褂帽景l(fā)明的治療劑治療的疾病的實例包括,但不限于:阿爾茨海默氏病、脊髓損傷、肌萎縮性側(cè)索硬化、囊性纖維化、心臟病(包括缺血性和擴張性心肌病)、黃斑變性、帕金森氏病、亨廷頓氏病、糖尿病、鐮狀細胞貧血、地中海貧血、范科尼貧血、著色性干皮病、肌營養(yǎng)不良、重度聯(lián)合免疫缺陷、遺傳性感覺神經(jīng)病、癌癥以及HIV/AIDS。在某些實施方案中,治療劑包含化妝品。在一個實施方案中,從患者中收獲細胞,將細胞重新編程和擴增為大量的脂肪細胞,因此產(chǎn)生化妝品,并且將化妝品引入到患者中。在還另一個實施方案中,化妝品用于組織重建。當本文提供產(chǎn)生具體類型的細胞和產(chǎn)生包含具體類型的細胞的治療劑的詳細實例時,應該認識到本發(fā)明的方法可以例如通過根據(jù)本發(fā)明的方法重新編程細胞并且通過提供與形成期間存在于細胞微環(huán)境中的條件類似的條件在模擬形成的一個或多個方面的條件下培養(yǎng)細胞而用來產(chǎn)生許多其它類型的細胞和產(chǎn)生包含一種或多種許多其它類型的細胞的治療劑。某些實施方案涉及具有各種各樣人白細胞抗原(HLA)類型的細胞文庫(“HLA-匹配的文庫”)。HLA-匹配的文庫可以是有益的,部分因為它可以提供快速產(chǎn)生和/或分布治療劑而不會使患者必須等待待從患者的細胞中產(chǎn)生的治療劑。這樣一種文庫可以是對心臟病和血液和/或免疫系統(tǒng)的疾病的治療特別有益的,針對這些疾病患者可以受益于立即獲得治療劑。某些實施方案涉及用于組織/器官建模和/或疾病建模的細胞。在一個實施方案中,使皮膚細胞重新編程和擴增為大量的心臟細胞,并且心臟細胞用于針對心臟毒性篩選生物活性分子(安全性測試的實例)。在另一個實施方案中,使來自患有阿爾茨海默氏病的患者的皮膚細胞重新編程和擴增為大量的皮層神經(jīng)元,并且皮層神經(jīng)元用于篩選減少不溶性斑塊積累的生物活性分子(效力測試的實例)。因此,本發(fā)明的某些實施方案有用于安全性測試和/或效力測試。某些實施方案涉及用于包囊細胞和/或使細胞種植在支架中的方法,并且涉及包囊的細胞和/或種植在支架中的細胞。在某些情況下,包囊細胞可以是有益的,部分因為包囊的細胞可以是比未包囊的細胞免疫原性小。在一個實施方案中,細胞被重新編程為葡萄糖反應性胰島素產(chǎn)生細胞,將葡萄糖反應性胰島素產(chǎn)生細胞包囊在如海藻酸鹽的材料中,并且將包囊的葡萄糖反應性胰島素產(chǎn)生細胞引入到患有1型糖尿病的患者中。在另一個實施方案中,引入是通過腹膜內(nèi)注射或門脈內(nèi)注射。在某些情況下,使細胞種植在支架中可以是有益的,部分因為支架可以提供機械穩(wěn)定性。在一個實施方案中,使細胞重新編程和擴增為大量的成纖維細胞和角質(zhì)化細胞,使成纖維細胞和角質(zhì)化細胞種植在包含膠原的支架中,并且將所種植的支架涂敷于傷口上,形成合成皮膚移植物。在另一個實施方案中,重新編程細胞,將重新編程的細胞與呈液體或泥漿形式的支架混合,將混合物引入到患者中,并且在引入時或引入后支架的硬度增加。某些實施方案涉及用于純化細胞的方法。轉(zhuǎn)染、重新編程和基因編輯可以經(jīng)常產(chǎn)生細胞群,所述細胞群包括具有希望的表型的細胞和具有一種或多種不希望的表型的細胞。因此,某些實施方案涉及用于純化轉(zhuǎn)染的細胞、重新編程的細胞和/或基因編輯的細胞的方法。在一個實施方案中,使用密度梯度純化細胞。在另一個實施方案中,通過使細胞與允許具有一種或多種希望的表型的細胞與具有一種或多種不希望的表型的細胞分離的一種或多種抗體接觸的來純化細胞。在另一個實施方案中,抗體與基底結合,優(yōu)選地磁珠。在又另一個實施方案中,抗體與熒光分子結合,并且通過熒光激活細胞分選法(FACS)或其它類似方式進行分離。在另一個實施方案中,優(yōu)選地通過使細胞與防止細胞分裂的一個或多個分子接觸來防止具有不希望的表型的細胞增殖,所述分子優(yōu)選地絲裂霉素-c、5-氮雜-脫氧胞苷、氟尿嘧啶或其生物活性類似物或衍生物。其它實施方案涉及包含被純化以富集具有一種或多種希望的表型的細胞級分的細胞的治療劑。某些實施方案涉及用于產(chǎn)生動物模型的方法,所述模型包括突變和疾病的模型。在一個實施方案中,基因編輯動物皮膚細胞并且重新編程為多能干細胞。在另一個實施方案中,將約1至100個重新編程和基因編輯的細胞注射到胚泡中,并且將胚泡植入到動物的子宮角中。在一個實施方案中,動物選自以下組:貓、狗、小鼠、豬、馬、奶牛、雞、綿羊、山羊、魚、靈長類動物以及大鼠。在另一個實施方案中,動物為大鼠。當并入到合成RNA分子中時,某些非規(guī)范核苷酸可以部分地通過干擾檢測外源核酸的蛋白質(zhì)(例如蛋白激酶R、Rig-1和蛋白質(zhì)的寡腺苷酸合成酶家族)的結合來減少合成RNA分子的毒性。已經(jīng)報道的當并入其中時減少合成RNA分子的毒性的非規(guī)范核苷酸包括:假尿苷、5-甲基尿苷、2-硫代尿苷、5-甲基胞苷、N6-甲基腺苷以及其某些組合。然而,可以使它們能夠?qū)崿F(xiàn)降低合成RNA分子的毒性的非規(guī)范核苷酸的化學特征直到此時仍未知。此外,并入大量的大多數(shù)非規(guī)范的核苷酸(例如,5-甲基尿苷、2-硫代尿苷、5-甲基胞苷以及N6-甲基腺苷)可以減少合成RNA分子可以翻譯成蛋白質(zhì)的效率,在要求蛋白質(zhì)表達的應用中限制含有這些核苷酸的合成RNA分子的效用。另外,雖然在合成RNA分子中假尿苷可以完全取代尿苷而沒有減少合成RNA分子可以翻譯成蛋白質(zhì)的效率,但是在某些情況下,例如當進行頻繁的重復轉(zhuǎn)染時,僅含有腺苷、鳥苷、胞苷和假尿苷的合成RNA分子可以展現(xiàn)過量的毒性?,F(xiàn)已經(jīng)發(fā)現(xiàn),含有在嘧啶的情況下在2C和/或4C和/或5C位置上或在嘌呤的情況下在6C和/或7N和/或8C位置上包括一個或多個取代的一個或多個非規(guī)范核苷酸的合成RNA分子可以比僅含有規(guī)范核苷酸的合成RNA分子毒性小,部分由于這些位置上的取代干擾由檢測外源核酸的蛋白質(zhì)識別合成RNA分子的能力,并且此外,在這些位置上的取代可以對合成RNA分子可以翻譯成蛋白質(zhì)的效率具有最小的影響,部分由于缺乏在這些位置上的取代與堿基配對和堿基堆積相互作用的干擾。在嘧啶的情況下在2C和/或4C和/或5C位置上或在嘌呤的情況下在6C和/或7N和/或8C位置上包括一個或多個取代的非規(guī)范核苷酸的實例包括,但不限于:2-硫代尿苷、5-氮雜尿苷、假尿苷、4-硫代尿苷、5-甲基尿苷、5-氨基尿苷、5-羥基尿苷、5-甲基-5-氮雜尿苷、5-氨基-5-氮雜尿苷、5-羥基-5-氮雜尿苷、5-甲基假尿苷、5-氨基假尿苷、5-羥基假尿苷、4-硫代-5-氮雜尿苷、4-硫代假尿苷、4-硫代-5-甲基尿苷、4-硫代-5-氨基尿苷、4-硫代-5-羥基尿苷、4-硫代-5-甲基-5-氮雜尿苷、4-硫代-5-氨基-5-氮雜尿苷、4-硫代-5-羥基-5-氮雜尿苷、4-硫代-5-甲基假尿苷、4-硫代-5-氨基假尿苷、4-硫代-5-羥基假尿苷、2-硫代胞苷、5-氮雜胞苷、假異胞苷、N4-甲基胞苷、N4-氨基胞苷、N4-羥基胞苷、5-甲基胞苷、5-氨基胞苷、5-羥基胞苷、5-甲基-5-氮雜胞苷、5-氨基-5-氮雜胞苷、5-羥基-5-氮雜胞苷、5-甲基假異胞苷、5-氨基假異胞苷、5-羥基假異胞苷、N4-甲基-5-氮雜胞苷、N4-甲基假異胞苷、2-硫代-5-氮雜胞苷、2-硫代假異胞苷、2-硫代-N4-甲基胞苷、2-硫代-N4-氨基胞苷、2-硫代-N4-羥基胞苷、2-硫代-5-甲基胞苷、2-硫代-5-氨基胞苷、2-硫代-5-羥基胞苷、2-硫代-5-甲基-5-氮雜胞苷、2-硫代-5-氨基-5-氮雜胞苷、2-硫代-5-羥基-5-氮雜胞苷、2-硫代-5-甲基假異胞苷、2-硫代-5-氨基假異胞苷、2-硫代-5-羥基假異胞苷、2-硫代-N4-甲基-5-氮雜胞苷、2-硫代-N4-甲基假異胞苷、N4-甲基-5-甲基胞苷、N4-甲基-5-氨基胞苷、N4-甲基-5-羥基胞苷、N4-甲基-5-甲基-5-氮雜胞苷、N4-甲基-5-氨基-5-氮雜胞苷、N4-甲基-5-羥基-5-氮雜胞苷、N4-甲基-5-甲基假異胞苷、N4-甲基-5-氨基假異胞苷、N4-甲基-5-羥基假異胞苷、N4-氨基-5-氮雜胞苷、N4-氨基假異胞苷、N4-氨基-5-甲基胞苷、N4-氨基-5-氨基胞苷、N4-氨基-5-羥基胞苷、N4-氨基-5-甲基-5-氮雜胞苷、N4-氨基-5-氨基-5-氮雜胞苷、N4-氨基-5-羥基-5-氮雜胞苷、N4-氨基-5-甲基假異胞苷、N4-氨基-5-氨基假異胞苷、N4-氨基-5-羥基假異胞苷、N4-羥基-5-氮雜胞苷、N4-羥基假異胞苷、N4-羥基-5-甲基胞苷、N4-羥基-5-氨基胞苷、N4-羥基-5-羥基胞苷、N4-羥基-5-甲基-5-氮雜胞苷、N4-羥基-5-氨基-5-氮雜胞苷、N4-羥基-5-羥基-5-氮雜胞苷、N4-羥基-5-甲基假異胞苷、N4-羥基-5-氨基假異胞苷、N4-羥基-5-羥基假異胞苷、2-硫代-N4-甲基-5-甲基胞苷、2-硫代-N4-甲基-5-氨基胞苷、2-硫代-N4-甲基-5-羥基胞苷、2-硫代-N4-甲基-5-甲基-5-氮雜胞苷、2-硫代-N4-甲基-5-氨基-5-氮雜胞苷、2-硫代-N4-甲基-5-羥基-5-氮雜胞苷、2-硫代-N4-甲基-5-甲基假異胞苷、2-硫代-N4-甲基-5-氨基假異胞苷、2-硫代-N4-甲基-5-羥基假異胞苷、2-硫代-N4-氨基-5-氮雜胞苷、2-硫代-N4-氨基假異胞苷、2-硫代-N4-氨基-5-甲基胞苷、2-硫代-N4-氨基-5-氨基胞苷、2-硫代-N4-氨基-5-羥基胞苷、2-硫代-N4-氨基-5-甲基-5-氮雜胞苷、2-硫代-N4-氨基-5-氨基-5-氮雜胞苷、2-硫代-N4-氨基-5-羥基-5-氮雜胞苷、2-硫代-N4-氨基-5-甲基假異胞苷、2-硫代-N4-氨基-5-氨基假異胞苷、2-硫代-N4-氨基-5-羥基假異胞苷、2-硫代-N4-羥基-5-氮雜胞苷、2-硫代-N4-羥基假異胞苷、2-硫代-N4-羥基-5-甲基胞苷、N4-羥基-5-氨基胞苷、2-硫代-N4-羥基-5-羥基胞苷、2-硫代-N4-羥基-5-甲基-5-氮雜胞苷、2-硫代-N4-羥基-5-氨基-5-氮雜胞苷、2-硫代-N4-羥基-5-羥基-5-氮雜胞苷、2-硫代-N4-羥基-5-甲基假異胞苷、2-硫代-N4-羥基-5-氨基假異胞苷、2-硫代-N4-羥基-5-羥基假異胞苷、N6-甲基腺苷、N6-氨基腺苷、N6-羥基腺苷、7-脫氮雜腺苷、8-氮雜腺苷、N6-甲基-7-脫氮雜腺苷、N6-甲基-8-氮雜腺苷、7-脫氮雜-8-氮雜腺苷、N6-甲基-7-脫氮雜-8-氮雜腺苷、N6-氨基-7-脫氮雜腺苷、N6-氨基-8-氮雜腺苷、N6-氨基-7-脫氮雜-8-氮雜腺苷、N6-羥基腺苷、N6-羥基-7-脫氮雜腺苷、N6-羥基-8-氮雜腺苷、N6-羥基-7-脫氮雜-8-氮雜腺苷、6-硫代鳥苷、7-脫氮雜鳥苷、8-氮雜鳥苷、6-硫代-7-脫氮雜鳥苷、6-硫代-8-氮雜鳥苷、7-脫氮雜-8-氮雜鳥苷以及6-硫代-7-脫氮雜-8-氮雜鳥苷。注意到,針對某些非規(guī)范核苷酸存在替代的命名方案。例如,在某些情況下,5-甲基假尿苷可以稱為“3-甲基假尿苷”或“N3-甲基假尿苷”。含有前綴“氨基”的核苷酸可以是指含有與核苷酸的指定位置上的原子結合的氮原子的任何核苷酸,例如5-氨基胞苷可以是指5-氨基胞苷、5-甲基氨基胞苷以及5-硝基胞苷。類似地,含有前綴“甲基”的核苷酸可以是指含有與核苷酸的指定位置上的原子結合的碳原子的任何核苷酸,例如5-甲基胞苷可以是指5-甲基胞苷、5-乙基胞苷以及5-羥甲基胞苷,含有前綴“硫代”的核苷酸可以是指含有與核苷酸的給定位置上的原子結合的硫原子的任何核苷酸,并且含有前綴“羥基”的核苷酸可以是指含有與核苷酸的給定位置上的原子結合的氧原子的任何核苷酸。因此,某些實施方案涉及合成RNA分子,其中合成RNA分子含有在嘧啶的情況下在2C和/或4C和/或5C位置上或在嘌呤的情況下在6C和/或7N和/或8C位置上包括一個或多個取代的一種或多種核苷酸。其它實施方案涉及治療劑,其中治療劑含有一個或多個合成RNA分子,并且其中一個或多個合成RNA分子含有在嘧啶的情況下在2C和/或4C和/或5C位置上或在嘌呤的情況下在6C和/或7N和/或8C位置上包括一個或多個取代的一種或多種核苷酸。在一個實施方案中,治療劑包含轉(zhuǎn)染試劑。在另一個實施方案中,轉(zhuǎn)染試劑包含陽離子脂質(zhì)、脂質(zhì)體或膠束。在還另一個實施方案中,脂質(zhì)體或膠束包含葉酸鹽并且治療組合物具有抗癌活性。在另一個實施方案中,一種或多種核苷酸包括以下的至少一種:假尿苷、2-硫代尿苷、4-硫代尿苷、5-氮雜尿苷、5-羥基尿苷、5-甲基尿苷、5-氨基尿苷、2-硫代假尿苷、4-硫代假尿苷、5-羥基假尿苷、5-甲基假尿苷、5-氨基假尿苷、假異胞苷、N4-甲基胞苷、2-硫代胞苷、5-氮雜胞苷、5-羥基胞苷、5-氨基胞苷、5-甲基胞苷、N4-甲基假異胞苷、2-硫代假異胞苷、5-羥基假異胞苷、5-氨基假異胞苷、5-甲基假異胞苷、7-脫氮雜腺苷、7-脫氮雜鳥苷、6-硫代鳥苷以及6-硫代-7-脫氮雜鳥苷。在另一個實施方案中,一種或多種核苷酸包括以下的至少一種:假尿苷、2-硫代尿苷、4-硫代尿苷、5-氮雜尿苷、5-羥基尿苷、5-甲基尿苷、5-氨基尿苷、2-硫代假尿苷、4-硫代假尿苷、5-羥基假尿苷、5-甲基假尿苷以及5-氨基假尿苷;以及以下的至少一種:假異胞苷、N4-甲基胞苷、2-硫代胞苷、5-氮雜胞苷、5-羥基胞苷、5-氨基胞苷、5-甲基胞苷、N4-甲基假異胞苷、2-硫代假異胞苷、5-羥基假異胞苷、5-氨基假異胞苷以及5-甲基假異胞苷。在還另一個實施方案中,一種或多種核苷酸包括以下的至少一種:假尿苷、2-硫代尿苷、4-硫代尿苷、5-氮雜尿苷、5-羥基尿苷、5-甲基尿苷、5-氨基尿苷、2-硫代假尿苷、4-硫代假尿苷、5-羥基假尿苷和5-甲基假尿苷、5-氨基假尿苷以及以下的至少一種:假異胞苷、N4-甲基胞苷、2-硫代胞苷、5-氮雜胞苷、5-羥基胞苷、5-氨基胞苷、5-甲基胞苷、N4-甲基假異胞苷、2-硫代假異胞苷、5-羥基假異胞苷、5-氨基假異胞苷和5-甲基假異胞苷以及以下的至少一種:7-脫氮雜鳥苷、6-硫代鳥苷和6-硫代-7-脫氮雜鳥苷。在又另一個實施方案中,一種或多種核苷酸包括:5-甲基胞苷和7-脫氮雜鳥苷。在另一個實施方案中,一種或多種核苷酸還包括假尿苷或4-硫代尿苷或5-甲基尿苷或5-氨基尿苷或4-硫代假尿苷或5-甲基假尿苷或5-氨基假尿苷。在還另一個實施方案中,一種或多種核苷酸還包括7-脫氮雜腺苷。在另一個實施方案中,一種或多種核苷酸包括:假異胞苷和7-脫氮雜鳥苷以及4-硫代尿苷。在又另一個實施方案中,一種或多種核苷酸包括:假異胞苷或7-脫氮雜鳥苷和假尿苷。在還另一個實施方案中,一種或多種核苷酸包括:5-甲基尿苷和5-甲基胞苷以及7-脫氮雜鳥苷。在另一實施方案中,一種或多種核苷酸包括:假尿苷或5-甲基假尿苷和5-甲基胞苷以及7-脫氮雜鳥苷。在另一個實施方案中,一種或多種核苷酸包括:假異胞苷和7-脫氮雜鳥苷以及假尿苷。通過通常用于體外轉(zhuǎn)錄的RNA聚合酶,某些非規(guī)范核苷酸可以比其它非規(guī)范核苷酸更有效地并入到合成RNA分子中,部分由于這些確定的非規(guī)范核苷酸參與標準堿基配對相互作用和堿基堆積相互作用并且以類似于其中對應的規(guī)范核苷酸與RNA聚合酶相互作用的方式與RNA聚合物相互作用的趨勢。因此,含有一種或多種非規(guī)范核苷酸的某些核苷酸混合物可以是有益的,部分因為含有這些核苷酸混合物的體外轉(zhuǎn)錄反應可以產(chǎn)生大量的合成RNA。因此,某些實施方案涉及核苷酸混合物,其含有在嘧啶的情況下在2C和/或4C和/或5C位置上或在嘌呤的情況下在6C和/或7N和/或8C位置上包括一個或多個取代的一種或多種核苷酸。核苷酸混合物包括,但不限于(每種核苷酸前面的數(shù)字指明體外轉(zhuǎn)錄反應中的非規(guī)范核苷酸三磷酸的示例性部分,例如,0.2假異胞苷是指含有腺苷-5'-三磷酸、鳥苷-5'-三磷酸、尿苷-5'-三磷酸、胞苷-5'-三磷酸以及假異胞苷-5'-三磷酸的反應,其中假異胞苷-5'-三磷酸以大約等于存在于反應中的假異胞苷-5'-三磷酸+胞苷-5'-三磷酸的總量的0.2倍的量存在于反應中,其中量是基于摩爾或質(zhì)量而測量的,并且其中核苷酸前面的多于一個數(shù)字指明示例性部分的范圍):1.0假尿苷、0.1-0.82-硫代尿苷、0.1-0.85-甲基尿苷、0.2-1.05-羥基尿苷、0.1-1.05-氨基尿苷、0.1-1.04-硫代尿苷、0.1-1.02-硫代假尿苷、0.1-1.04-硫代假尿苷、0.1-1.05-羥基假尿苷、0.2-15-甲基假尿苷、0.1-1.05-氨基假尿苷、0.2-1.02-硫代胞苷、0.1-0.8假異胞苷、0.2-1.05-甲基胞苷、0.2-1.05-羥基胞苷、0.1-1.05-氨基胞苷、0.2-1.0N4-甲基胞苷、0.2-1.05-甲基假異胞苷、0.2-1.05-羥基假異胞苷、0.2-1.05-氨基假異胞苷、0.2-1.0N4-甲基假異胞苷、0.2-1.02-硫代假異胞苷、0.2-1.07-脫氮雜鳥苷、0.2-1.06-硫代鳥苷、0.2-1.06-硫代-7-脫氮雜鳥苷、0.2-1.08-氮雜鳥苷、0.2-1.07-脫氮雜-8-氮雜鳥苷、0.2-1.06-硫代-8-氮雜鳥苷、0.1-0.57-脫氮雜腺苷以及0.1-0.5N6-甲基腺苷?,F(xiàn)已經(jīng)發(fā)現(xiàn),組合某些非規(guī)范核苷酸可以是有益的,部分因為非規(guī)范核苷酸對降低合成RNA分子的毒性的貢獻可以是額外的。因此,某些實施方案涉及核苷酸混合物,其中核苷酸混合物含有多于一種以上列出的非規(guī)范核苷酸,例如,核苷酸混合物含有假異胞苷和7-脫氮雜鳥苷或核苷酸混合物含有N4-甲基胞苷和7-脫氮雜鳥苷等。在一個實施方案中,核苷酸混合物含有多于一種以上列出的非規(guī)范核苷酸,并且每種非規(guī)范核苷酸以以上列出的部分存在于混合物中,例如核苷酸混合物含有0.1-0.8假異胞苷和0.2-1.07-脫氮雜鳥苷或核苷酸混合物含有0.2-1.0N4-甲基胞苷和0.2-1.07-脫氮雜鳥苷等。在某些情況下,例如當可以不必要或希望使體外轉(zhuǎn)錄反應的產(chǎn)率最大化時,可以使用核苷酸部分而不是以上給定的那些。以上列出的示例性部分和部分的范圍涉及具有通常純度(大于90%純度)的核苷酸-三磷酸溶液??梢酝ㄟ^使用具有更大純度的核苷酸-三磷酸溶液來使用這些和其它核苷酸的更大部分,所述更大純度例如大于約95%純度或大于約98%純度或大于約99%純度或大于約99.5%純度,所述純度可以例如通過使用現(xiàn)有的化學純化技術如高壓液相色譜法(HPLC)或通過其它方式純化核苷酸三磷酸溶液來實現(xiàn)。在一個實施方案中,純化具有多種異構體的核苷酸以富集希望的異構體。其它實施方案涉及用于通過使細胞與合成RNA分子接觸來誘導細胞表達感興趣的蛋白質(zhì)的方法,所述合成RNA分子含有在嘧啶的情況下在2C和/或4C和/或5C位置上或在嘌呤的情況下在6C和/或7N和/或8C位置上包括一個或多個取代的一種或多種非規(guī)范核苷酸。還其它的實施方案涉及用于通過使細胞與合成RNA分子接觸來轉(zhuǎn)染、重新編程和/或基因編輯細胞的方法,所述合成RNA分子含有在嘧啶的情況下在2C和/或4C和/或5C位置上或在嘌呤的情況下在6C和/或7N和/或8C位置上包括一個或多個取代的一種或多種非規(guī)范核苷酸。在一個實施方案中,合成RNA分子由體外轉(zhuǎn)錄產(chǎn)生。在一個實施方案中,合成RNA分子編碼一種或多種重新編程因子。在另一個實施方案中,一種或多種重新編程因子包括Oct4蛋白。在另一個實施方案中,還使細胞與編碼Sox2蛋白的合成RNA分子接觸。在又另一個實施方案中,還使細胞與編碼Klf4蛋白的合成RNA分子接觸。在又另一個實施方案中,還使細胞與編碼c-Myc蛋白的合成RNA分子接觸。在又另一個實施方案中,還使細胞與編碼Lin28蛋白的合成RNA分子接觸。在含有規(guī)范核苷酸和非規(guī)范核苷酸的體外轉(zhuǎn)錄反應中,如T7RNA聚合酶的酶可以優(yōu)選并入規(guī)范核苷酸。因此,含有某一部分的非規(guī)范核苷酸的體外轉(zhuǎn)錄反應可以產(chǎn)生含有與存在于反應中的非規(guī)范核苷酸的部分不同(通常更低)部分的非規(guī)范核苷酸的RNA。在某些實施方案中,提到核苷酸并入部分(例如,“含有50%假異胞苷的合成RNA分子”或“0.1-0.8假異胞苷”)因此可以是指含有指定部分的核苷酸的RNA分子和在含有指定部分的核苷酸(或核苷酸衍生物,例如核苷酸-三磷酸)的反應中合成的RNA分子,即使這樣的反應可以產(chǎn)生含有與存在于反應中的非規(guī)范核苷酸的部分不同的部分的核苷酸的RNA。不同的核苷酸序列可以通過使用替代的密碼子來編碼相同的蛋白質(zhì)。在某些實施方案中,提到核苷酸并入部分因此可以是指含有指定部分的核苷酸的RNA分子和編碼與不同RNA分子相同的蛋白質(zhì)的RNA分子,其中不同RNA分子含有指定部分的核苷酸。某些實施方案涉及試劑盒,其含有實踐本發(fā)明所需要的一種或多種材料。在一個實施方案中,試劑盒含有合成RNA分子。在一個實施方案中,試劑盒含有編碼一種或多種重新編程因子和/或基因編輯蛋白的合成RNA分子。在另一個實施方案中,合成RNA分子含有在嘧啶的情況下在2C和/或4C和/或5C位置上或在嘌呤的情況下在6C和/或7N和/或8C位置上包括一個或多個取代的一種或多種非規(guī)范核苷酸。在另一個實施方案中,試劑盒含有以下的一種或多種:轉(zhuǎn)染培養(yǎng)基、轉(zhuǎn)染試劑、復合培養(yǎng)基以及涂布溶液。在一個實施方案中,涂布溶液含有纖連蛋白和/或玻連蛋白,優(yōu)選地重組纖連蛋白和/或重組玻連蛋白。在一個實施方案中,試劑盒的一個或多個組分呈多個等分試樣存在。在一個實施方案中,試劑盒含有核酸轉(zhuǎn)染-試劑復合物的等分試樣。在另一個實施方案中,試劑盒含有以固體形式,例如呈冷凍或冷凍干燥的沉淀提供的核酸轉(zhuǎn)染-試劑復合物的等分試樣。在又另一個實施方案中,試劑盒含有培養(yǎng)基的等分試樣,其中每個等分試樣含有通過化學處理或通過冷凍穩(wěn)定的轉(zhuǎn)染試劑-核酸復合物。通常轉(zhuǎn)染和具體地重新編程可以是不同和耗時的技術,所述技術可以是重復的和易于出錯。然而,這些技術經(jīng)常手動進行,由于缺乏自動的轉(zhuǎn)染儀器。因此,某些實施方案涉及可以自動或半自動方式轉(zhuǎn)染、重新編程和/或基因編輯細胞的系統(tǒng)。現(xiàn)參考圖9A至圖11,某些實施方案涉及能夠在多孔板(2)中轉(zhuǎn)染細胞的系統(tǒng)(1)。在一個實施方案中,板被裝入從系統(tǒng)滑出的托盤(3)中。在另一個實施方案中,系統(tǒng)能夠存放多個板(12)。在又另一個實施方案中,系統(tǒng)包括存放轉(zhuǎn)染培養(yǎng)基的裝置(4)。在一個實施方案中,系統(tǒng)包括存放限定溫度(優(yōu)選地2C與6C之間)下的培養(yǎng)基的裝置。在一個實施方案中,系統(tǒng)包括存放從孔中去除的液體、廢物和/或細胞的裝置(5)。在另一個實施方案中,系統(tǒng)包括供應電源的連接(6)。在又另一個實施方案中,系統(tǒng)包括端口(33)以與計算機(34)連通。在一個實施方案中,端口為USB端口。在一個實施方案中,系統(tǒng)包括排出風扇(7)。在另一個實施方案中,系統(tǒng)包括供應真空的連接(8)。細胞存活力可以獲益于控制細胞周圍的環(huán)境。因此,某些實施方案涉及包括用于在指定或希望的溫度下孵育細胞的裝置的系統(tǒng)。在一個實施方案中,在約35C與39C之間的一個或多個溫度下孵育細胞。在一個實施方案中,在約37C的溫度下孵育細胞。其它實施方案涉及包括用于控制在其中孵育細胞的大氣的裝置的系統(tǒng)。在一個實施方案中,系統(tǒng)包括用于調(diào)節(jié)大氣的二氧化碳濃度的裝置。在一個實施方案中,二氧化碳濃度為3%與7%之間,優(yōu)選地約5%。在另一個實施方案中,系統(tǒng)包括用于調(diào)節(jié)大氣的氧氣濃度的裝置。在一個實施方案中,系統(tǒng)通過引入氮氣來調(diào)節(jié)氧氣濃度。在還另一個實施方案中,氧氣濃度為約3%與約7%之間,如約5%。在一個實施方案中,系統(tǒng)包括用于控制在其中孵育細胞的大氣的氧氣和二氧化碳濃度的裝置。在另一個實施方案中,系統(tǒng)包括供應二氧化碳的連接(9)。在又另一個實施方案中,系統(tǒng)包括供應氮氣的連接(10)。在又另一個實施方案中,系統(tǒng)包括供應氧氣的連接(11)。某些實施方案涉及包括用于分配核酸轉(zhuǎn)染-試劑復合物和/或培養(yǎng)基的裝置(24)的系統(tǒng)。在一個實施方案中,系統(tǒng)包括可以分配復合物和/或培養(yǎng)基的一個或多個前面裝載吸管。用于分配復合物的其它裝置的實例包括,但不限于:后面裝載吸管、蠕動泵、微流體裝置、電噴霧噴嘴、壓電噴射器以及聲學液滴噴射器。某些實施方案涉及包括用于產(chǎn)生核酸轉(zhuǎn)染-試劑復合物(13)的裝置的系統(tǒng)。在一個實施方案中,系統(tǒng)包括用于組合一種或多種轉(zhuǎn)染試劑(14)和一種或多種核酸(15)的裝置。在一個實施方案中,用于組合的裝置包括一個或多個前面裝載吸管??梢杂糜诮M合的其它裝置的實例包括,但不限于:后面裝載吸管、蠕動泵、微流體裝置、電噴霧噴嘴、壓電噴射器以及聲學液滴噴射器。在一個實施方案中,系統(tǒng)包括一個或多個可去除尖端。在另一個實施方案中,可以消毒一個或多個可去除尖端。在另一個實施方案中,一個或多個可去除尖端為一次性的。在又另一個實施方案中,一個或多個可去除尖端由塑料或玻璃制成。在還另一個實施方案中,塑料為聚丙烯。在一個實施方案中,系統(tǒng)包括用于在一種或多種復合培養(yǎng)基(16)中使用一種或多種轉(zhuǎn)染試劑孵育一種或多種核酸的裝置。在另一個實施方案中,系統(tǒng)包括用于存放一種或多種核酸、一種或多種轉(zhuǎn)染試劑以及一種或多種復合培養(yǎng)基的裝置。在一個實施方案中,在室溫下發(fā)生復合。在一個實施方案中,系統(tǒng)包括用于在使細胞與培養(yǎng)基接觸之前加溫培養(yǎng)基例如至約20℃與約39℃之間或約30℃與約39℃之間的裝置。在一個實施方案中,使用加熱元件(25)加溫培養(yǎng)基。在一個實施方案中,系統(tǒng)包括用于存放和/或分配多種培養(yǎng)基的裝置。某些實施方案涉及用于存放核酸轉(zhuǎn)染-試劑復合物的方法。在一個實施方案中,使一種或多種核酸和一種或多種轉(zhuǎn)染試劑與一種或多種復合培養(yǎng)基組合并且冷卻以產(chǎn)生核酸轉(zhuǎn)染-試劑沉淀。在一個實施方案中,通過與液氮接觸來進行冷卻。其它冷卻方法包括,但不限于與以下接觸:珀爾貼(Peltier)冷卻器、冷卻液體丙烷、冷卻液體乙烷以及冷卻拋光金屬表面。在一個實施方案中,方法大致上不含RNA酶。某些實施方案涉及用于使用核酸轉(zhuǎn)染-試劑沉淀轉(zhuǎn)染細胞的方法。在一個實施方案中,在添加至轉(zhuǎn)染培養(yǎng)基之前加溫沉淀。在一個實施方案中,通過將沉淀放在小體積的溫熱轉(zhuǎn)染培養(yǎng)基中來加溫沉淀,所述溫熱轉(zhuǎn)染培養(yǎng)基然后與待轉(zhuǎn)染的細胞接觸。在另一個實施方案中,直接將沉淀添加至轉(zhuǎn)染培養(yǎng)基中。某些實施方案涉及可以使用核酸轉(zhuǎn)染-試劑沉淀進行轉(zhuǎn)染的系統(tǒng)。在一個實施方案中,系統(tǒng)包括用于在限定的溫度范圍內(nèi)存放沉淀(17)的裝置。在一個實施方案中,溫度范圍為約-90℃與約0℃之間,優(yōu)選地約-30℃與約-4℃之間。在一個實施方案中,系統(tǒng)包括用于分配沉淀的裝置。在一個實施方案中,使用柱塞(19)分配沉淀。在另一個實施方案中,使用轉(zhuǎn)盤(20)分配沉淀,所述轉(zhuǎn)盤(20)含有穿過其中分配沉淀的開口(21)。在一個實施方案中,設備包括用于在將沉淀添加至轉(zhuǎn)染培養(yǎng)基之前加溫沉淀的裝置。在一個實施方案中,通過將沉淀放在含有溫熱轉(zhuǎn)染培養(yǎng)基的小容器(22)中來加溫沉淀,所述溫熱轉(zhuǎn)染培養(yǎng)基然后與待轉(zhuǎn)染的細胞接觸。在另一個實施方案中,設備含有用于將沉淀直接分配到轉(zhuǎn)染培養(yǎng)基中的裝置。在又另一個實施方案中,將沉淀存放在藥筒(16)中。在一個實施方案中,系統(tǒng)包括用于替換藥筒的裝置(36)。在細胞培養(yǎng)過程中,為了添加營養(yǎng)物和/或減少、去除或以另外的方式滅活細胞廢物或其它不希望的組分,全部或部分替換培養(yǎng)基或用額外量的培養(yǎng)基或其它補充劑補充培養(yǎng)基可以是有益的,所述細胞廢物或其它不希望的組分可以存在于培養(yǎng)基中,包括殘留復合物。因此,某些實施方案涉及包括用于使培養(yǎng)基從細胞中全部或部分去除的裝置(23)的系統(tǒng)。在一個實施方案中,系統(tǒng)包括吸氣器。某些實施方案涉及包括用于去除孔板的蓋子的裝置的系統(tǒng)。在一個實施方案中,系統(tǒng)包括用于使用抽吸器(27)去除孔板的蓋子(26)的裝置。用于去除孔板的蓋子的其它裝置包括,但不限于:粘合劑、鉸接式附屬物(28)、夾具、磁鐵以及電磁鐵。在某些實施方案中,系統(tǒng)包括用于使細胞成像的裝置(29)。在一個實施方案中,通過測量含有細胞的容器的光學密度來確定細胞密度。在另一個實施方案中,通過使細胞成像來確定細胞密度。某些實施方案涉及用于與其它儀器可操作組合的系統(tǒng),所述其它儀器例如用于培養(yǎng)、成像或以另外的方式操控細胞的儀器。在一個實施方案中,使用機械臂(30)來裝載系統(tǒng)(1)。在另一個實施方案中,機械臂用來將板轉(zhuǎn)移至孵育器(31)和/或從孵育器(31)中轉(zhuǎn)移板。在又另一個實施方案中,板成像儀(32)用來使細胞成像。在又另一個實施方案中,使用計算機(34)控制系統(tǒng)。在一個實施方案中,系統(tǒng)用于轉(zhuǎn)染、重新編程和/或基因編輯細胞。因此,本發(fā)明具有為研究和治療使用提供產(chǎn)品的目的。在以下所附描述中列舉了本發(fā)明的細節(jié)。雖然在本發(fā)明的實踐或測試中可以使用與本文所描述的那些方法和材料類似或等效的方法和材料,但如今描述了說明性的方法和材料。通過描述和通過權利要求書本發(fā)明的其它特征、目的和優(yōu)點將顯而易見。在說明書和所附權利要求書中,單數(shù)形式還包括復數(shù),除非上下文另外清楚地指出。除非另外定義,否則本文使用的所有技術術語和科學術語具有與本發(fā)明所屬領域中的普通技術人員通常理解的相同的含義。實施例實施例1RNA合成由DNA模板(表1)合成編碼人蛋白質(zhì)Oct4、Sox2、Klf4、c-Myc-2(T58A)和Lin28并且包含規(guī)范和非規(guī)范核苷酸的各種組合的RNA。通過瓊脂糖凝膠電泳來分析RNA的樣品以評價RNA的品質(zhì)(圖1)。然后將RNA稀釋至100ng/μL與500ng/μL之間。針對某些實驗,在1μL/100μg的RNA的濃度下添加RNA酶抑制劑(Superase·InTM,LifeTechnologiesCorporation)。在4C下存放RNA溶液。針對涉及RNA混合物的某些實驗,以3:1:1:1:1的摩爾比混合編碼Oct4、Sox2、Klf4、c-Myc-2(T58A)和Lin28的RNA。表1.“A”是指腺苷-5'-三磷酸,“G”是指鳥苷-5'-三磷酸,“U”是指尿苷-5'-三磷酸,“C”是指胞苷-5'-三磷酸,“psU”是指假尿苷-5'-三磷酸,“5mC”是指5-甲基胞苷-5'-三磷酸,“2sU”是指2-硫代尿苷-5'-三磷酸,“psisoC”是指假異胞苷-5'-三磷酸,“5mU”是指5-甲基尿苷-5'-三磷酸,“7dA”是指7-脫氮雜腺苷-5'-三磷酸,“7dG”是指7-脫氮雜鳥苷-5'-三磷酸,并且“N4mC”是指N4-甲基胞苷-5'-三磷酸。實施例2轉(zhuǎn)染培養(yǎng)基配制開發(fā)支持有效轉(zhuǎn)染、重新編程和基因編輯細胞的培養(yǎng)基:DMEM/F12+10μg/mL胰島素+5.5μg/mL轉(zhuǎn)鐵蛋白+6.7ng/mL亞硒酸鈉+20ng/mLbFGF+5mg/mL處理過的人血清白蛋白。當與具體轉(zhuǎn)染試劑、具體核酸和具體細胞類型一起使用時,還開發(fā)了這種培養(yǎng)基的變型來提供改進的性能:DMEM/F12+10μg/mL胰島素+5.5μg/mL轉(zhuǎn)鐵蛋白+6.7ng/mL亞硒酸鈉+4.5μg/mL膽固醇+20ng/mLbFGF+5mg/mL處理過的人血清白蛋白,DMEM/F12+10μg/mL胰島素+5.5μg/mL轉(zhuǎn)鐵蛋白+6.7ng/mL亞硒酸鈉+1μΜ氫化可的松+20ng/mLbFGF+5mg/mL處理過的人血清白蛋白,以及DMEM/F12+10μg/mL胰島素+5.5μg/mL轉(zhuǎn)鐵蛋白+6.7ng/mL亞硒酸鈉+4.5μg/mL膽固醇+1μΜ氫化可的松+20ng/mLbFGF+5mg/mL處理過的人血清白蛋白。在某些實驗中添加至細胞培養(yǎng)基中的額外組分的實例(與實例濃度一起列出)包括:15mMHEPES、2mML-丙氨?;?L-谷氨酰胺、2μg/mL乙醇胺、10μg/mL脂肪酸、10μg/mL魚肝油脂肪酸(甲酯)、25μg/mL聚氧乙烯脫水山梨醇單油酸酯、2μg/mLD-α-生育酚乙酸酯、lμg/mL至50μg/mLL-抗壞血酸2-磷酸一倍半鎂鹽水合物、200ng/mLB18R以及0.1%普羅尼克F-68。針對其中調(diào)節(jié)培養(yǎng)基的某些實驗,使用了以下變型:DMEM/F12+15mMHEPES+2mML-丙氨?;?L-谷氨酰胺+10μg/mL胰島素+5.5μg/mL轉(zhuǎn)鐵蛋白+6.7ng/mL亞硒酸鈉+2μg/mL乙醇胺+4.5μg/mL膽固醇+10μg/mL魚肝油脂肪酸(甲酯)+25μg/mL聚氧乙烯脫水山梨醇單油酸酯+2μg/mLD-α-生育酚乙酸酯+1μg/mLL-抗壞血酸2-磷酸一倍半鎂鹽水合物+0.1%普羅尼克F-68+20ng/mLbFGF+5mg/mL處理過的人血清白蛋白。針對其中沒有調(diào)節(jié)培養(yǎng)基的某些實驗,使用了以下變型。DMEM/F12+15mMHEPES+2mML-丙氨?;?L-谷氨酰胺+10μg/mL胰島素+5.5μg/mL轉(zhuǎn)鐵蛋白+6.7ng/mL亞硒酸鈉+2μg/mL乙醇胺+4.5μg/mL膽固醇+1μM氫化可的松+0μg/mL至25μg/mL聚氧乙烯脫水山梨醇單油酸酯+2μg/mLD-α-生育酚乙酸酯+50μg/mLL-抗壞血酸2-磷酸一倍半鎂鹽水合物+20ng/mLbFGF+5mg/mL處理過的人血清白蛋白。為了制備這些變型,通過添加32mM辛酸鈉、接著在60C下加熱4h、接著在室溫下用離子交換樹脂(AG501-X8(D))處理6h、接著在室溫下用葡聚糖涂布的活性炭(C6241,Sigma-AldrichCo.LLC.)處理過夜、接著離心、過濾、用不含核酸酶的水調(diào)節(jié)至10%溶液、接著添加至培養(yǎng)基的其它組分中來處理所述處理過的人血清白蛋白。針對其中調(diào)節(jié)培養(yǎng)基的某些實驗,對輻射過的人新生兒成纖維細胞供給者調(diào)節(jié)培養(yǎng)基,持續(xù)24h。將細胞鋪放在纖連蛋白涂布的板或纖連蛋白和玻連蛋白涂布的板上,除非另外說明。可以調(diào)節(jié)培養(yǎng)基的配制來滿足培養(yǎng)的具體細胞類型的需要。此外,在某些情況下,處理過的人血清白蛋白可以被其它處理過的白蛋白(例如處理過的牛血清白蛋白)替換,其它谷氨酰胺來源可以替代L-丙氨?;?L-谷氨酰胺或除了L-丙氨?;?L-谷氨酰胺以外(例如L-谷氨酰胺)而使用,其它緩沖體系可以替代HEPES或除了HEPES以外(例如磷酸鹽、碳酸氫鹽等)而使用,硒可以呈替代亞硒酸鈉或除了亞硒酸鈉以外(例如亞硒酸)的其它形式提供,其它抗氧化劑可以替代L-抗壞血酸2-磷酸一倍半鎂鹽水合物和/或D-α-生育酚乙酸酯或除了L-抗壞血酸2-磷酸一倍半鎂鹽水合物和/或D-α-生育酚乙酸酯以外(例如,L-抗壞血酸)而使用,其它表面活性劑可以替代聚氧乙烯脫水山梨醇單油酸酯和/或普羅尼克F-68或除了聚氧乙烯脫水山梨醇單油酸酯和/或普羅尼克F-68以外(例如普羅尼克F-127)而使用,其它基礎培養(yǎng)基可以替代DMEM/F12或除了DMEM/F12以外(例如MEM、DMEM等)而使用,并且培養(yǎng)基的組分可以隨時間而變化,例如通過第0天至第5天使用沒有TGF-β的培養(yǎng)基,并且然后在第5天后使用含有2ng/mLTGF-β的培養(yǎng)基。在某些情況下,可以在適當濃度下添加其它成分,例如脂肪酸、溶血磷脂酸、溶血神經(jīng)鞘氨酯、鞘氨醇-1-磷酸酯、其它鞘脂、蛋白質(zhì)的TGF-β/NODAL家族的成員、IL-6、蛋白質(zhì)的Wnt家族的成員等,并且當與那些細胞類型(例如,鞘氨醇-1-磷酸酯和多能干細胞)一起使用時,可以在適當濃度下將已知促進或抑制具體細胞類型和/或蛋白質(zhì)的激動劑和/或拮抗劑的生長的成分或已知促進或抑制具體細胞類型的生長的其它分子添加至培養(yǎng)基中。成分可以采取純化的化合物、明確定義的混合物的部分、復合物或未定義的混合物(例如動物油或植物油)的部分的形式,并且可以通過生物方法例如調(diào)節(jié)來添加。組分的濃度可以不同于將對于本領域中的技術人員而言明顯的范圍內(nèi)的所列出的值。實施例3使用合成RNA轉(zhuǎn)染細胞為了在6孔板中轉(zhuǎn)染,首先在復合培養(yǎng)基(LifeTechnologiesCorporation)中分別將2μgRNA和6μL轉(zhuǎn)染試劑(LipofectamineTMRNAiMAX,LifeTechnologiesCorporation)各自稀釋至60μL的總體積。根據(jù)轉(zhuǎn)染試劑制造商的指示,然后混合稀釋的RNA和轉(zhuǎn)染試劑并且在室溫下孵育15min。然后將復合物添加至培養(yǎng)的細胞中。將30μL與240μL之間的復合物添加至6孔板的每個孔中,每個孔已經(jīng)含有2mL的轉(zhuǎn)染培養(yǎng)基。然后輕輕搖晃板以使復合物分布在整個孔中。在用新鮮轉(zhuǎn)染培養(yǎng)基(2mL/孔)替換培養(yǎng)基之前,使用復合物孵育細胞2小時至過夜。放大體積規(guī)模用于在24孔板和96孔板中轉(zhuǎn)染。在使用針對Oct4的抗體轉(zhuǎn)染后20h至24h,固定和染色細胞(圖2A)。染色和計數(shù)細胞核以確定RNA的相對毒性(圖2B)。實施例4分析未處理的人血清白蛋白制劑支持核酸轉(zhuǎn)染和RNA重新編程的能力在具有或不具有5mg/mLHSA的培養(yǎng)基中培養(yǎng)原代人新生兒成纖維細胞。篩選科恩級分V(A6784,Sigma-AldrichCo.LLC.)和四種不同的重組HSA制劑(A6608、A7736、A9731和A9986,所有均來自Sigma-AldrichCo.LLC.)。根據(jù)實施例3轉(zhuǎn)染細胞,其中根據(jù)實施例1合成RNA。雖然未轉(zhuǎn)染的細胞在含有任何HSA制劑的培養(yǎng)基中生長良好,但是在轉(zhuǎn)染的孔中,每種HSA制劑產(chǎn)生顯著不同的細胞形態(tài)和細胞密度,并且沒有一種產(chǎn)生指明重新編程的形態(tài)變化。實施例5產(chǎn)生辛酸鹽處理的人血清白蛋白用22mM氯化鈉和16mM辛酸鈉(Sigma-AldrichCo.LLC)預先孵育HSA的10%溶液,并且在組成完全培養(yǎng)基之前在37C下孵育3小時。實施例6使用離子交換色譜法處理人血清白蛋白通過在室溫下輕輕攪拌地將2g的HSA溶解在10mL不含核酸酶的水中來制備在畢赤酵母(Pichiapastoris)(A7736,Sigma-AldrichCo.LLC.)中產(chǎn)生的重組HSA的20%溶液。然后通過首先添加1g的混合床去離子樹脂(AG501-X8(D),Bio-RadLaboratories,Inc.)并且在室溫下?lián)u動1h來使HSA溶液去離子化。然后將HSA溶液傾析到含有5g新鮮樹脂的管中,并且在室溫下?lián)u動4h。最后,傾析去離子化的HSA溶液,使用不含核酸酶的水調(diào)節(jié)至10%的總蛋白質(zhì)含量,使用0.2μmPES-膜過濾器過濾消毒,并且在4C下存放。實施例7分析在含有辛酸鹽處理的人血清白蛋白的培養(yǎng)基中培養(yǎng)的細胞的轉(zhuǎn)染效率和存活力在含有根據(jù)實施例4處理的重組HSA或含有處理過的血液來源的HSA(Bio-PureHSA,BiologicalIndustries)的培養(yǎng)基中培養(yǎng)原代人新生兒成纖維細胞。在第0天開始,根據(jù)實施例3每日轉(zhuǎn)染細胞,其中根據(jù)實施例1合成RNA。在第3天拍攝照片。在含有辛酸鹽的孔中觀察到經(jīng)歷類似于間充質(zhì)向上皮轉(zhuǎn)化的形態(tài)變化的細胞的若干小區(qū)域,指明了增加的轉(zhuǎn)染效率。在含有處理過的血液來源的HSA的樣品中觀察到類似于間充質(zhì)向上皮轉(zhuǎn)化的形態(tài)變化的許多大區(qū)域。在這兩種情況下,形態(tài)變化是重新編程的特征。實施例8使用含有辛酸鹽處理的人血清白蛋白重新編程人成纖維細胞在5000個細胞/孔的密度下在成纖維細胞培養(yǎng)基(DMEM+10%胎牛血清)中將原代人新生兒成纖維細胞鋪放在6孔板中。6小時后,用含有辛酸鹽處理的HSA的轉(zhuǎn)染培養(yǎng)基替換培養(yǎng)基。在第0天開始,根據(jù)實施例3每日轉(zhuǎn)染細胞,其中根據(jù)實施例1合成RNA。到第5天,孔含有展現(xiàn)出與重新編程一致的形態(tài)的細胞的若干區(qū)域。這個實驗不包括使用供給者或免疫抑制劑。實施例9分析在含有離子交換樹脂處理的人血清白蛋白的培養(yǎng)基中培養(yǎng)的細胞的轉(zhuǎn)染效率和存活力在第0天開始,根據(jù)實施例3轉(zhuǎn)染原代人新生兒成纖維細胞,其中根據(jù)實施例1合成RNA。在第2天拍攝照片。與含有處理過的血液來源的HSA或離子交換樹脂處理的重組HSA的孔相比,在含有未處理的HSA的孔中的細胞展現(xiàn)出低存活力。實施例10使用離子交換樹脂處理的人血清白蛋白重新編程人成纖維細胞在10,000個細胞/孔的密度下在成纖維細胞培養(yǎng)基(DMEM+10%胎牛血清)中將原代人新生兒成纖維細胞鋪放在供給者上的6孔板中。在第0天開始,根據(jù)實施例3每日轉(zhuǎn)染細胞,其中根據(jù)實施例1合成RNA。在第4天進行具有分流比為1:20的傳代。在第10天拍攝照片??缀姓宫F(xiàn)出與重新編程一致的形態(tài)的許多細胞大集落。在曝露于含有未處理的HSA的細胞培養(yǎng)基的孔中沒有觀察到集落。實施例11不使用供給者或免疫抑制劑重新編程人成纖維細胞在20,000個細胞/孔的密度下在成纖維細胞培養(yǎng)基(DMEM+10%胎牛血清)中將原代人成纖維細胞鋪放在6孔板中。6小時后,用含有處理過的HSA并且不含有免疫抑制劑的轉(zhuǎn)染培養(yǎng)基替換培養(yǎng)基,并且根據(jù)實施例3每日轉(zhuǎn)染細胞,其中根據(jù)實施例1合成RNA,除了RNA的劑量減少至1μg/孔并且總共進行5次轉(zhuǎn)染。在第7天拍攝照片。早在第5天,展現(xiàn)出與重新編程一致的形態(tài)的細胞小集落變?yōu)榭梢姷摹T诘?天,用在輻射過的小鼠胚胎成纖維細胞上調(diào)節(jié)24小時的DMEM/F12+20%KnockoutTM血清替代品(LifeTechnologiesCorporation)+1X非必需氨基酸+2mML-谷氨酰胺替換培養(yǎng)基,并且然后補充20ng/mLbFGF和10μΜY-27632。早在第8天,具有重新編程形態(tài)的大集落變?yōu)榭梢姷?。在?0天獲取集落,并且鋪放在用基底膜提取物(HumanBMETrevigenInc.)涂布的孔中(圖3A)。細胞快速生長,并且傳代以建立系。建立的系針對多能干細胞標記物Oct4和SSEA4染色陽性(圖3B)。重復整個方案,并且獲得類似結果(圖3C)。實施例12來自人皮膚活組織檢查組織中的細胞的有效、快速的衍生和重新編程根據(jù)批準的方案,對31周歲的健康志愿者進行全厚度皮穿孔活組織檢查。簡單地說,通過局部涂敷2.5%利多卡因使左上臂上的皮膚區(qū)域麻醉。用70%異丙醇給所述區(qū)域消毒,并且使用1.5mm直徑穿孔進行全厚度皮活組織檢查(圖4A)。用磷酸鹽緩沖鹽水(PBS)沖洗組織,并且放在含有250μLTrypLETMSelectCTSTM(LifeTechnologiesCorporation)的1.5mL管中,并且在37C下孵育30min。然后將組織轉(zhuǎn)移至含有250μLDMEM/F12-CTSTM(LifeTechnologiesCorporation)+5mg/mL膠原酶的1.5mL管中,并且在37C下孵育2h(圖4B)。使用鑷子去除表皮,并且以機械方式剝離組織。用DMEM/F12-CTSTM沖洗細胞兩次,并且鋪放在24孔板和96孔板的纖連蛋白涂布的孔中。還對相同的志愿者進行了靜脈切開術,并且將靜脈血收集在SSTTM管(Becton,DickinsonandCompany)中。根據(jù)制造商的方案分離血清。通過混合DMEM/F12-CTSTM+2mML-丙氨?;?L-谷氨酰胺(Sigma-AldrichCo.LLC.)+20%人血清來制備等基因涂覆培養(yǎng)基。將來自皮組織樣品的細胞鋪放在轉(zhuǎn)染培養(yǎng)基或等基因涂覆培養(yǎng)基中。2天后,沖洗孔,并且用轉(zhuǎn)染培養(yǎng)基替換培養(yǎng)基。具有成纖維細胞形態(tài)的許多細胞附著并且到第2天開始擴散(圖4C)。在第2天開始根據(jù)實施例3轉(zhuǎn)染細胞,其中根據(jù)實施例1合成RNA,其中放大所有體積以適應更小的孔。到第5天,觀察到具有與重新編程一致的形態(tài)的細胞區(qū)域。實施例13使用含有非規(guī)范核苷酸的合成RNA重新編程人成纖維細胞在20,000個細胞/孔的密度下,在轉(zhuǎn)染培養(yǎng)基中將原代人成纖維細胞鋪放在用重組人纖連蛋白和重組人玻連蛋白(所述重組人纖連蛋白和重組人玻連蛋白各自用DMEM/F12稀釋至1μg/mL、1mL/孔的濃度,在室溫下孵育1h)涂布的6孔板中。第二天,如在實施例3中轉(zhuǎn)染細胞,其中根據(jù)實施例1合成RNA,除了RNA的劑量為第1天0.5μg/孔、第2天0.5μg/孔以及第3天2μg/孔。在第4天拍攝照片。在第4天,展現(xiàn)出與重新編程一致的形態(tài)的細胞小集落是可見的。實施例14用未調(diào)節(jié)的轉(zhuǎn)染培養(yǎng)基重新編程人成纖維細胞在20,000個細胞/孔的密度下,在轉(zhuǎn)染培養(yǎng)基中將原代人成纖維細胞鋪放在用重組人纖連蛋白和重組人玻連蛋白(所述重組人纖連蛋白和重組人玻連蛋白各自用DMEM/F12稀釋至1μg/mL、1mL/孔的濃度,在室溫下孵育1h)涂布的6孔板中。第二天,如在實施例3中轉(zhuǎn)染細胞,其中根據(jù)實施例1合成RNA,除了RNA的劑量為第1天0.5μg/孔、第2天0.5μg/孔、第3天2μg/孔、第4天2μg/孔以及第5天4μg/孔。早在第5天,展現(xiàn)出與重新編程一致的形態(tài)的細胞小集落變?yōu)榭梢姷?。在?天,用在輻射過的小鼠胚胎成纖維細胞上調(diào)節(jié)24小時的DMEM/F12+20%KnockoutTM血清替代品(LifeTechnologiesCorporation)+1X非必需氨基酸+2mML-谷氨酰胺替換培養(yǎng)基,并且然后補充20ng/mLbFGF和10μΜY-27632。早在第8天,具有重新編程形態(tài)的大集落變?yōu)榭梢姷?。在?0天挑取集落,并且鋪放在用基底膜提取物(HumanBMETrevigenInc.)涂布的孔中。細胞快速生長,并且傳代以建立系。實施例15葡萄糖反應性胰島素產(chǎn)生細胞的產(chǎn)生根據(jù)實施例11或?qū)嵤├?2重新編程細胞,并且然后在DMEM/F12+0.2%HSA+0.5XN2補充劑+0.5XB27補充劑+100ng/mL活化素A+1μΜ渥曼青霉素中培養(yǎng)4天,接著在1:1F12/IMDM+0.5%HSA+0.5%ITS補充劑+0.5XB27補充劑+2μΜ視黃酸+20ng/mLFGF7+50ng/mLNOGGIN中培養(yǎng)4天,接著在DMEM+0.5%HSA+1%ITS補充劑+1XN2補充劑+50ng/mLEGF中培養(yǎng)5天,接著在DMEM/F12+1%ITS補充劑+10ng/mLbFGF+10mM煙酰胺+50ng/mL艾塞那肽(exendin)-4+10ng/mLBMP4中培養(yǎng)7至9天,以便產(chǎn)生葡萄糖反應性胰島素產(chǎn)生細胞??蛇x地,根據(jù)實施例11或?qū)嵤├?2重新編程細胞,并且然后在1:1F12/IMDM+0.5%HSA+0.5%ITS補充劑+0.5XB27補充劑+2μΜ視黃酸+20ng/mLFGF7+50ng/mLNOGGIN中培養(yǎng)4天,接著在DMEM+0.5%HSA+1%ITS補充劑+1XN2補充劑+50ng/mLEGF中培養(yǎng)5天,接著在DMEM/F12+1%ITS補充劑+10ng/mLbFGF+10mM煙酰胺+50ng/mL艾塞那肽-4+10ng/mLBMP4中培養(yǎng)7至9天,以便產(chǎn)生葡萄糖反應性胰島素產(chǎn)生細胞而沒有產(chǎn)生定形內(nèi)胚層細胞??蛇x地,根據(jù)實施例11或?qū)嵤├?2重新編程細胞,并且然后在1:1F12/IMDM+0.5%HSA+0.5%ITS補充劑+0.5XB27補充劑+2μΜ視黃酸+20ng/mLFGF7+50ng/mLNOGGIN中培養(yǎng)4天,接著在DMEM/F12+1%ITS補充劑+10ng/mLbFGF+10mM煙酰胺+50ng/mL艾塞那肽-4+10ng/mLBMP4中培養(yǎng)7至9天,以便產(chǎn)生葡萄糖反應性胰島素產(chǎn)生細胞而沒有產(chǎn)生定形內(nèi)胚層細胞并且沒有使祖細胞擴增。雖然可以使內(nèi)胚層細胞或胰島素產(chǎn)生細胞與存在于培養(yǎng)物中的其它細胞分離,但是這種方法產(chǎn)生了足夠高百分比的一般不要求此種分離的葡萄糖反應性胰島素產(chǎn)生細胞。然后所得到的細胞可以在體外或體內(nèi)用于篩選糖尿病研究或開發(fā)用于糖尿病的治療劑的生物活性分子。實施例16使用重組蛋白產(chǎn)生葡萄糖反應性胰島素產(chǎn)生細胞根據(jù)實施例11重新編程細胞,并且然后在DMEM/F12、100ng/ml活化素A、25ng/mlWnt3a、0.01%重組HSA、1XITSE中培養(yǎng)1天,接著在DMEM/F12、100ng/ml活化素A、0.01%重組HSA、1XITSE中培養(yǎng)2天,接著在DMEM/F12、50ng/mlFGF10、0.25μΜKAAD-環(huán)杷明、0.01%重組HSA、1XITSE中培養(yǎng)3天,接著在DMEM/F12、1%B27、2μΜ全反式視黃酸、50ng/mlFGF10、0.25μΜKAAD-環(huán)杷明中培養(yǎng)4天,接著在DMEM/F12、1%B27、1μΜγ-分泌酶抑制劑DAPT、50ng/ml艾塞那肽-4、10nMβ細胞素、10mM煙酰胺中培養(yǎng)2天,接著在DMEM/F12、50mg/L抗壞血酸-2-磷酸鹽、1%B27、1μΜγ-分泌酶抑制劑DAPT、50ng/ml艾塞那肽-4、50ng/mlIGF-1、50ng/mlHGF、10nMβ細胞素、10mM煙酰胺中培養(yǎng)6天,以便產(chǎn)生葡萄糖反應性胰島素產(chǎn)生細胞(圖5A)。所得到的細胞可以在體外或體內(nèi)用于篩選糖尿病研究或開發(fā)用于糖尿病的治療劑的生物活性分子。實施例17用于包含重新編程細胞的1型糖尿病的個性化細胞替代療法根據(jù)實施例12和實施例14使患者皮膚細胞重新編程為葡萄糖反應性胰島素產(chǎn)生細胞。然后從培養(yǎng)容器中酶促釋放細胞,并且將約1X106個與約1X107個之間的細胞注射到腹膜內(nèi)空間或門靜脈。在腹膜內(nèi)注射的情況下,使細胞與細胞外基質(zhì)蛋白預先混合以防止過度遷移。細胞移入并且開始產(chǎn)生胰島素。監(jiān)測胰島素/C-肽水平,并且需要時進行額外注射。實施例18RNATALEN的合成如在實施例1中由DNA模板合成編碼20bp-匹配TALEN的RNA(圖6A至圖6C和圖7)(表2)。通過瓊脂糖凝膠電泳來分析所得到的RNA以評價RNA的品質(zhì)。然后將RNA稀釋至200ng/μL,并且在lμL/100μgRNA的濃度下添加RNA酶抑制劑(Superase·InTM,LifeTechnologiesCorporation)。在4C下存放RNA溶液。在1:1摩爾比下混合編碼每半個TALEN對的RNA。表2.實施例19靶向CCR5基因的RNATALEN的合成根據(jù)實施例18合成編碼TALENL1:TCATTTTCCATACAGTCAGT,L2:TTTTCCATACAGTCAGTATC,R1:TGACTATCTTTAATGTCTGG以及R2:TATCTTTAATGTCTGGAAAT的RNA。這些TALEN靶向有義鏈(L1和L2)或反義鏈(R1和R2)上的CCR5基因內(nèi)的20-bp位點。制備以下TALEN對:L1&R1、L1&R2、L2&R1以及L2&R2。實施例20使用RNATALEN和無DNA、無供給者、無免疫抑制劑、無調(diào)節(jié)重新編程人成纖維細胞來基因編輯CCR5基因在10,000個細胞/孔的密度下,在轉(zhuǎn)染培養(yǎng)基中將原代人成纖維細胞鋪放在用重組人纖連蛋白和重組人玻連蛋白(所述重組人纖連蛋白和重組人玻連蛋白各自用DMEM/F12稀釋至1μg/mL、1mL/孔的濃度,在室溫下孵育1h)涂布的6孔板中。第二天,如在實施例3中轉(zhuǎn)染細胞,除了RNA的劑量為0.5μg/孔,并且根據(jù)實施例19合成RNA。第二天開始,根據(jù)實施例11重新編程細胞。如在實施例11中,具有重新編程的形態(tài)特征的細胞大集落變?yōu)榭梢姷摹T诘?天拍攝照片(圖8)。實施例21用RNATALEN和DNA修復模板轉(zhuǎn)染細胞首先用復合培養(yǎng)基()將含有從靶向雙鏈斷裂位置的500bp上游跨越至靶向雙鏈斷裂位置的500bp下游的1001bp-區(qū)的0.5ugRNA+0.5ugDNA和6μL轉(zhuǎn)染試劑(LipofectamineTM2000,LifeTechnologiesCorporation)分別稀釋至各自60μL的總體積。根據(jù)轉(zhuǎn)染試劑制造商的指示,然后混合稀釋的RNA+DNA和轉(zhuǎn)染試劑并且在室溫下孵育15min。然后將復合物添加至培養(yǎng)的細胞中。向6孔板的每個孔中添加60μL與120μL之間,每個孔已經(jīng)含有2mL的轉(zhuǎn)染培養(yǎng)基。然后輕輕搖晃板以使復合物分布在整個孔中。在用新鮮轉(zhuǎn)染培養(yǎng)基(2mL/孔)替換培養(yǎng)基之前,使用復合物孵育細胞2小時至過夜。實施例22使用RNATALEN和DNA修復模板以及無DNA、無供給者、無免疫抑制劑、無調(diào)節(jié)重新編程人成纖維細胞來基因編輯在10,000個細胞/孔的密度下在成纖維細胞培養(yǎng)基(DMEM+10%胎牛血清)中將原代人成纖維細胞鋪放在6孔板中。6小時后,用含有處理過的HSA并且不含有免疫抑制劑的轉(zhuǎn)染培養(yǎng)基替換培養(yǎng)基,并且根據(jù)實施例21轉(zhuǎn)染細胞。第二天開始,根據(jù)實施例11或?qū)嵤├?2重新編程細胞,除了省略初始鋪放和培養(yǎng)基變化步驟。實施例23造血細胞的產(chǎn)生根據(jù)實施例11重新編程細胞,并且然后在IMDM+0.5%HSA+1xITS補充劑+450μΜ單硫代甘油+2mML-谷氨酰胺+1X非必需氨基酸+50ng/mLBMP4+50ng/mLVEGF+50ng/mLbFGF中培養(yǎng)6天,以便產(chǎn)生造血細胞(圖5B)??蛇x地,根據(jù)實施例11或?qū)嵤├?2或?qū)嵤├?0或?qū)嵤├?2重新編程細胞,并且然后在IMDM+0.5%HSA+1xITS補充劑+450μΜ單硫代甘油+2mML-谷氨酰胺+1X非必需氨基酸+50ng/mLBMP4+50ng/mLVEGF+50ng/mLbFGF中培養(yǎng)6天,接著在IMDM+0.5%HSA+lxITS補充劑+0.1mM2-巰基乙醇+5U/mL肝素+10ng/mLTPO+25ng/mLSCF+25ng/mLFLT3L+10ng/mLIL-3+10ng/mLIL-6中培養(yǎng)8天,以便產(chǎn)生造血細胞。可選地,根據(jù)實施例11或?qū)嵤├?2或?qū)嵤├?0或?qū)嵤├?2重新編程細胞,并且然后重新鋪放在膠原IV上并且在IMDM+0.5%HSA+1xITS補充劑+450μΜ單硫代甘油+2mML-谷氨酰胺+1X非必需氨基酸+50ng/mLBMP4+50ng/mLVEGF+50ng/mLbFGF中培養(yǎng)6天,接著在IMDM+0.5%HSA+1xITS補充劑+0.1mM2-巰基乙醇+5U/mL肝素+10ng/mLTPO+25ng/mLSCF+25ng/mLFLT3L+10ng/mLIL-3+10ng/mLIL-6中培養(yǎng)8天,以便產(chǎn)生造血細胞??蛇x地,根據(jù)實施例11或?qū)嵤├?2或?qū)嵤├?0或?qū)嵤├?2重新編程細胞,并且然后在1:1F12/IMDM+0.5%HSA+1xITS補充劑+4.5μg/mL膽固醇+10μg/mL魚肝油脂肪酸+25μg/mL聚氧乙烯脫水山梨醇單油酸酯+2μg/mLD-α-生育酚乙酸酯+450μΜ單硫代甘油+2mML-谷氨酰胺+25ng/mLBMP4+25ng/mLVEGF+25ng/mLbFGF+20ng/mLSCF中培養(yǎng)10天,以便產(chǎn)生造血細胞。實施例24用于包含重新編程細胞的血液疾病的個性化細胞替代療法根據(jù)實施例23使患者皮膚細胞重新編程為造血細胞。然后從培養(yǎng)容器中釋放細胞,并且經(jīng)過若干小時的時間段將每千克患者體重約1X106個與約1X107個之間的細胞灌注到主靜脈中。實施例25用于包含基因編輯細胞和重新編程細胞的HIV/AIDS的個性化細胞替代療法根據(jù)實施例23使患者皮膚細胞基因編輯和重新編程為造血細胞。然后從培養(yǎng)容器中酶促釋放細胞,并且經(jīng)過若干小時的時間段將每千克患者體重約1X106個與約1X107個之間的細胞灌注到主靜脈中。造血干細胞回到骨髓腔并且植入??蛇x地,根據(jù)實施例23使患者皮膚細胞基因編輯和重新編程為造血細胞,然后從培養(yǎng)容器中酶促釋放細胞,并且分離CD34+/CD90+/Lin-細胞或CD34+/CD49f+/Lin-細胞。將約1X103個與約1X105個之間的細胞灌注到患者的主靜脈中。造血干細胞回到骨髓腔并且植入。實施例26用于篩選生物活性分子的心臟病模型根據(jù)實施例11重新編程細胞,并且然后在DMEM/F12+0.2%HSA+0.5XN2補充劑+0.5XB27補充劑+100ng/mL活化素A+1μΜ渥曼青霉素中培養(yǎng)4天,接著在1:1F12/IMDM+0.5%HSA+0.5%ITS補充劑+0.5XB27補充劑+2μΜ視黃酸+20ng/mLFGF7+50ng/mLNOGGIN中培養(yǎng)4天,接著在DMEM/F12+1%ITS補充劑+10ng/mLbFGF+10mM煙酰胺+50ng/mL艾塞那肽-4+10ng/mLBMP4中培養(yǎng)7至9天,以便產(chǎn)生心臟細胞(圖5C)??蛇x地,根據(jù)實施例12重新編程細胞。雖然可以使心臟細胞與存在于培養(yǎng)物中的其它細胞分離,但是這種方法產(chǎn)生了足夠高百分比的一般不要求此類分離的心臟細胞。所得到的細胞可以在體外或體內(nèi)用于篩選心臟病研究或開發(fā)用于心臟病的治療劑的生物活性分子。所得到的細胞還可以用于心臟毒性篩選。實施例27用于包含重新編程細胞的缺血性心肌病的個性化細胞替代療法根據(jù)實施例26使患者皮膚細胞重新編程為心臟細胞。然后從培養(yǎng)容器中酶促釋放細胞,并且將約1X106個與約1X107個之間的細胞注射到心包中或?qū)⒓s1X103個與約1X105個之間的細胞注射到一個或多個冠狀動脈中。細胞植入,并且需要時進行額外注射。實施例28用于篩選生物活性分子的視網(wǎng)膜疾病模型根據(jù)實施例11或?qū)嵤├?2重新編程細胞,并且然后在DMEM/F12+0.2%HSA+0.5XN2補充劑+0.5XB27補充劑中培養(yǎng)7天以產(chǎn)生視網(wǎng)膜細胞。所得到的細胞可以在體外或體內(nèi)用于篩選視網(wǎng)膜疾病研究或開發(fā)用于視網(wǎng)膜疾病的治療劑的生物活性分子。實施例29用于包含重新編程細胞的黃斑變性的個性化細胞替代療法根據(jù)實施例28使患者皮膚細胞重新編程為視網(wǎng)膜細胞。然后從培養(yǎng)容器中酶促釋放細胞,并且將約1X104個與約1X105個之間的細胞注射到視網(wǎng)膜中或視網(wǎng)膜下。細胞植入,并且需要時進行額外注射。等效方案本領域技術人員僅使用常規(guī)實驗將認識到或能夠確定本文確切描述的具體實施方案的許多等效方案。此類等效方案意圖涵蓋在以下權利要求書的范圍中。以引用的方式并入本文引用的所有專利和出版物特此以引用的方式整體并入。
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