聚乙烯亚胺（Polyethylenimine，PEI）有被称作为聚亚乙基亚胺、聚氮杂环丙烷，是一种水溶性较高的分子聚合物。PEI分子结构中含有伯胺、仲胺、叔胺等基因，具有较高的化学反应性，是目前已知的电荷密度最大的阳离子有机高分子材料。

PEI由于具有高附着性、高吸附性、高阳离子性、高反应性等优点，当前主要被应用在涂料、油墨、胶粘剂、纤维处理、污水处理等领域，在医药方面也得到越来越广泛的应用。用于基因的递送可以追溯到1995年，由Otman Boussif首次报告可用作非病毒载体使用，随后越来越多的研究者参与到PEI作为转染试剂的研究。与脂质体及其他非病毒载体相比，PEI阳离子密度高、性质稳定、结构灵活、生物相容性更好、细胞毒性更小。

PEI转染的原理

PEI聚乙烯亚胺是目前研究最广泛的阳离子聚合物非病毒基因载体，它是由单体(-CH,CH,-NH-)构成的具有伯胺﹑仲胺和叔胺基团的水溶性聚合物。PEI单体中每3个原子含1个氮，并构成同的胺基。每相隔二个碳原子，即每第三个原子都是质子化的氨基氮原子，使得聚合物网络在任何pH下都能充当有效的质子海绵(proton sponge)体。这是PEI有较强的结合DNA和黏附细胞并作为基因转导载体的重要原因。

PEI 能将 DNA 缩合成带正电荷的微粒，这些微粒可以黏合到带有负电荷的细胞表面残基，并通过胞吞作用进入细胞。一旦进入细胞，胺的质子化导致反离子大量涌入以及渗透势降低，在低pH环境中实现DNA胞内释放。最被接受的观点是PEI上未质子化的胺可以在与膜结合的细胞器（如溶酶体）中吸收氢离子，这将导致更多氢离子的流入，同时带来更多的氯离子和水，诱发渗透溶胀。而质子化胺之间的排斥引起PEI构象的改变，上述变化导致的渗透膨胀使囊泡释放聚合物与 DNA 形成的复合物进入细胞质。复合物拆解后，DNA 能自由的融合到细胞核中。