線型PEI（LinePEI,LPEI）與其衍生物用作基因轉染載體的研究比分枝狀PEI（BranchedPEI,BPEI）要早一些，過去的研究認為在不考慮具體條件，LPEI/DNA轉染復合物的細胞毒性較低，有利于細胞定位，因此與BPEI相比應該轉染效率高一些。但最近研究表明BPEI的分枝度高有利于形成小的轉染復合物，從而提高轉染效率，但同時細胞毒性也增大。超高分枝的、較柔性的PEI衍生物含有額外的仲胺基和叔胺基，在染實驗中發現這種PEI的毒性低，但轉染效率卻較高。
有的產品采用各種分枝狀和超高分枝狀的小分子PEI與各種含有生理條件下可降解鍵的交聯劑交聯，合成出的一系列高分枝的可降解的PEI衍生物。聚合物的分枝結構使得其具有較高的正電性，因此易于高效地包裹各種DNA、RNA分子及質粒形成小的納米顆粒，從而提高轉染效率，當所形成復合物進入細胞以后，其中所含的生理條件下可降解的化學鍵在細胞內水解，使交聯聚合物分解為無細胞毒性的小分子PEI，這樣結構的轉染試劑在體外應用可以獲得高的轉染效率和低的細胞毒性，其可降解性對體內應用也具有重要的意義。
現在最新的轉染試劑是采用納米材料制作，如Engreen，其原理是：分子內含有許多氨基，在生理PH下會發生質子化，這些質子化的氨基可以中和DNA質粒表面的負電荷，使DNA分子由伸展結構壓縮為體積相對較小的DNA粒子，并包裹在其中，使DNA免受核酸酶的降解。轉染復合物主要是通過細胞內吞作用將DNA轉移進入細胞，形成內含體(endosome)，DNA從內含體釋放，進入細胞質中，再進一步進入核內轉錄、表達。通過納米技術生產出的轉染試劑在納米尺度表現出結合保護DNA能力強、毒性低的獨特性能。