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为了研究我们的红细胞膜系统的完整性，进行台盼染色分析。作为重氮染料的台盼蓝通常用于染色死细胞，但完整的膜结构将阻止染色过程，因此，所有样品通过台盼蓝测试。在光学显微镜下观察后，计算完整性比例记为[（未染色的细胞/总细胞）×100％]。如图2所示，超过90％的样品甚至在负载阳离子聚合物mcDNA复合物时仍保持膜完整性。
流式细胞计数也用于表征系统的完整性。前向散射信号（FSC）表示样本的大小，侧向散射信号（SSC）表示内部结构的复杂性。如图2B所示，与红细胞相比，膜系统表现出相同的FSC和略微弱的SSC信号强度，该结果表明阳离子聚合-mcDNA复合物的负载不影响膜结构并保持红细胞的原始形态，这些结果与光学显微镜结果一致，并且证明阳离子聚合-mcDNA复合物的加载过程不损害膜的完整性。基因递送系统的表面电荷是其细胞具备毒性的重要因素。 因此，使用DLS方法分析样品的ζ电位。如图3A所示，游离mcDNA分子和红细胞膜呈现负电荷，而根据先前的报XtremeGENEmcDNA和PEICL-mcDNA纳米复合物表现出高正电荷。与红细胞膜结合后，XtremeGENE-mcDNA和PEICL-mcDNA纳米复合物的ζ电位中和。已知，具有强正电荷的阳离子聚合物通常由于与靶细胞的强相互作用而导致细胞具备毒性。现在，以微正电荷的红细胞膜为基础的输送系统，可能有更好的生物相容性。为了获得有效的基因递送，递送系统应该有效地纯化和冷凝
DNA。进行琼脂糖凝胶电泳以研究DNA的复合能力。如图3B所示，阳离子聚合物，XtremeGENE和PEICL，压实mcDNA，然后阻碍mcDNA在电场中的迁移率。有趣的是，在基于膜的系统EM-XtremeGENE-mcDNA和EM-PEICL-mcDNA中，mcDNA也完全延迟，这证明红细胞膜的负表面电荷不影响mcDNA和阳离子聚合物之间的组合（XtremeGENE和PEICL）。
2.293T细胞中的转染和细胞毒性
高度可转染的293T细胞用于研究基因转染效率。如图4A所示，EM-XtremeGENE-mcDNA和EM-PEICLmcDNA样品处理的细胞呈现比基于阳离子聚合物的组更强的绿色荧光信号。此外通过流式细胞计数证实转染效率（图4B）。与
XtremeGENE-mcDNA组（30.15％）相比，即使在短的培养时间（24小时）下，约50.88％的细胞在EM-XtremeGENE-mcDNA组中表现绿色荧光蛋白。随着时间的延长，转染效率提高。孵育48小时后，EM-XtremeGENE-mcDNA处理组中的基因表达高于XtremeGENE-mcDNA的1.8倍（43.61％对比79.42％），甚至7天（168小时）后，仍然呈现转染效率的优越性。除了XtremeGENE，PEICL是另一种基因递送剂。如图4A和B所示，与PEICL-mcDNA纳米复合物相比，EM-PEICL-mcDNA系统也显示出非常高的基因转染效率（例如，24小时，P <0.001）。这些结果表明基于红细胞膜的基因递送系统可以增加阳离子聚合物的转染效率。生物相容性是基因载体的先决条件。
为了评估基于红细胞膜的系统的细胞毒性，用293T细胞在体外进行CCK-8测定。如图4C所示，所有阳离子聚合-mcDNA复合物呈现明显的细胞毒性。然而，当纳米复合物加载到红细胞膜上时，细胞活力显着提高。转染72 h和96 h后，EM-XtremeGENE-mcDNA的细胞活力保持在95％，在EM-PEICL-mcDNA组中也注意到类似的结果。同样值得注意的是，在转染168 h后，EM-PEICL-mcDNA的细胞活力甚至超过100％（115.0％），用红细胞膜处理的阴性对照组也显示良好的生物相容性（例如，24小时，118.3％; 72小时，105.5％; 96小时，108.8％）。这些结果表明，红细胞膜基因递送系统可以明显降低阳离子聚合物的细胞毒性，甚至促进细胞增殖。
这表明红细胞膜可以提高mcDNA /聚合物纳米复合物的生物相容性和基因转染效率。我们假设两个主要原因来解释这些结果。一个是由于红细胞膜可以保护纳米复合物免受溶酶体中核酸酶的降解。另一个原因是存在多种天然聚糖和蛋白质（例如，CD47）在完整的红细胞膜生物结构上，这使得纳米复合物更具生物相容性，并且有利于细胞摄取。