和义广业【行业研究】之细胞转染行业研究分析,本文详细介绍了细胞转染的概念、转染的类型(如瞬时转染和稳定转染)、转染的技术路线(包括物理法、化学法、生物法及每类方法不同的细分路径),以及国内外代表厂商其转染业务板块中主要的转染试剂产品。本篇主要对细胞转染市场规模及国内代表厂商,如碧云天、广州锐博,梳理分析。
关键词:细胞转染、碧云天、广州锐博、Lipo8000™、riboFECT™ CP
全球转染试剂主要生产企业包括Thermo Fisher Scientific,Qiagen,Promega,罗氏,Polyplus,Bio-Rad和龙沙集团等,其中Thermo Fisher Scientific凭借其产品优势,占有最大的市场份额,2021年,其转染试剂生产量达622升,占全球总产量的22.16%。
转染试剂行业相对集中,前三大生产商收入占全球总产量的61%。消费地区方面,北美和欧洲是核心消费市场,2021年,这两个地区消费了全球近68%的转染试剂。全球主要生产商也主要集中在北美和欧洲这两个地区1。
未来,转染技术可用于建造疾病的动物模型和药物筛选模型,基因治疗、异种器官移植、改良动植物品种和生产性能、生产药用蛋白和保健蛋白和生产人抗体等领域。随着转染试剂在不同领域的广泛使用,转染试剂的需求将会进一步扩大。转染试剂市场在2022-2028年之间将会保持7.84%的稳固增长,预计全球转染试剂市场2028年将达到13.98亿美元。2021年,全球转染试剂市场销售额达到了826百万美元,预计2028年将达到1398百万美元,年复合增长率(CAGR)为7.84%(2022-2028)。地区层面来看,中国市场在过去几年变化较快,2021年市场规模为117百万美元,约占全球的14%,预计2028年将达到227百万美元,届时全球占比将达到16%2。
碧云天由在哈佛大学工作和学习的留学人员创办于2001年,并于2007年正式成立上海碧云天生物技术有限公司,是国家级专精特新“小巨人”企业。公司主要研发生产生物、医学研究用试剂、试剂盒、消耗品和仪器设备,同时提供生命科学研究的技术服务和一站式实验仪器设备采购平台。
公司下有多款转染试剂产品,如下表所示,本文仅选择几款产品进行介绍。
表. 碧云天转染试剂产品种类
Lipo8000™是一种以纳米材料为基础的高效细胞转染试剂,其转染原理就是基于纳米材料技术,与带负电的核酸如DNA或RNA通过静电作用形成复合物,这些复合物随后可以被细胞膜吸附,并通过内吞作用进入细胞内部,实现核酸的高效转染。Lipo8000™转染试剂具有以下特点/优势:
--适用于质粒、siRNA或其他形式的核酸转染到真核细胞中,包括DNA、RNA、寡核苷酸等,也可以用于活体动物的核酸转染和基因治疗;
--具有高转染效率、重复性好、操作简单、细胞毒性低的特点,对于贴壁细胞和悬浮细胞都适用,特别适用于难转染的贴壁细胞;
--其纳米技术可保证其瞬时转染和稳定转染时的可靠性和稳定性;
--试剂使用便捷,无血清培养液和核酸及转染试剂可以直接混匀,质粒转染无需任何孵育时间,即可直接加入到细胞培养器皿内,实现了细胞转染的至简操作。
图. 碧云天的Lipo8000™转染试剂与Thermo的Lipofectamine® 3000转染试剂和Promega的ViaFect™转染试剂用EGFP表达质粒转染图中所示细胞时的转染效率比较3
LipoRNAi™转染试剂(LipoRNAi™ Transfection Reagent)是一种以纳米材料为基础的非常便捷高效的小RNA(包括siRNA、miRNA等)细胞转染试剂,是专门用于小RNA(包括siRNA、miRNA等)转染的试剂。LipoRNAi™具有以下特点/优势:
适用于把siRNA、miRNA或其它形式的单链或双链RNA或DNA小核酸转染到真核细胞中,也可以用于活体动物的siRNA、miRNA等小核酸转染以及用于基因治疗等;
--可保证其瞬时转染和稳定转染时的可靠性和稳定性;
--产品使用便捷,无血清培养液和小RNA及转染试剂可以直接混匀,室温孵育20分钟,即可直接加入到细胞培养器皿内,实现了细胞转染的便捷操作;
--对于常见的哺乳动物细胞具有非常高的转染效率、重复性好、操作简单、细胞毒性极低,对于贴壁细胞和悬浮细胞都适用,特别适用于难转染的贴壁细胞。
图. LipoRNAi™转染试剂转染FITC标记的靶向STIM1的siRNA转染效果4
BeyoPEI™转染试剂(BeyoPEI™ Transfection Reagent)是线性化聚乙烯亚胺(Polyethylenimine linear, PEI)优化改良后的升级产品。其本质是一种水溶性高分子阳离子聚合物,能够与带有负电荷的质粒、RNA和寡核苷酸等结合形成复合物,这些复合物可以黏附到带有负电荷的细胞表面,通过胞吞(Endocytosis)作用进入细胞,随后,渗透膨胀等原因使囊泡(Endosome)释放质粒、RNA和寡核苷酸等进入细胞质,如下图所示。
图. BeyoPEI™转染试剂(C0541)高效转染细胞的原理图
BeyoPEI™转染试剂具有以下特点/优势:
--适用于把质粒、RNA和寡核苷酸高效瞬时转染到贴壁或悬浮细胞中;
--试剂转染效率高,细胞毒性低,重复性好,适用于多种细胞系包括HEK293、HEK293T、HEK293F、HEK293Expi、CHO-K1、COS-1、COS-7、NIH/3T3、Sf9、HepG2和HeLa细胞等;
--转染试剂兼容性好,细胞转染可允许血清和抗生素存在的情况下进行,无需Opti-MEM®或无血清培养液;
广州锐博生物技术有限公司(简称锐博生物)总部位于广州市黄埔区广州开发区,是一家以核酸技术为核心,为基因功能、细胞生物学及药物研究提供产品与技术服务的公司。公司下产品众多,其中转染试剂包括riboFECT™ CP转染试剂、riboMONITOR™ 转染指示剂、riboFECT™ mRNA转染试剂等,本文就上述几款产品进行详细介绍。
riboFECT™CP是一种专门用于寡核酸分子的转染试剂,极具生物相容性,转染效率高,细胞毒性小,适合各种寡核酸分子(如siRNA、miRNA mimics/inhibitors、ASO等)的转染实验。该转染试剂转染时无需进行培养基更换操作,尤其适合各种高通量细胞筛选实验,方便,快速,高效。
riboMONITOR®转染指示剂试剂盒包含3种染料:riboTRACER™ Green、NUCLEOstain™和DEADstain™,分别是用于检测成功转染细胞、全部细胞和死亡细胞。其中riboTRACER™ Green能够在转染后富集于细胞核,不依赖于siRNA或miRNA序列,可方便、快速、准确地定量分析细胞转染效率,以便对siRNA或miRNA转染条件做进一步优化。
图. 使用 riboMON/TOR 转染指示剂检测分别用多种转染试剂转染 293T细胞的转染效率6
riboFECT™ mRNA Transfection Reagent是一种专门用于长链 RNA分子的转染试剂,极具生物相容性,转染效率高,细胞毒性小,适合各种长链 RNA分子(如 mRNA,IncRNA 等)的转染实验,可转染的长链 RNA 长度达 4kb,已经成功实现了几十种细胞类型的高效转染,包括原代细胞、干细胞等难以转染的细胞类型。该转染试剂的最大特点是低毒、高效,转染时无需进行培养基更换操作,方便,快速。
图. riboFECT™ mRNA转染示意图7
参考文献:
[1] 数据来源:QYResearch
[2] 数据来源:2022年全球与中国转染试剂市场现状及未来发展趋势(来自恒州博智QYR调研的雪球专栏)
[3] 资料来源:碧云天Lipo8000™转染试剂产品说明书
[4] 资料来源:LipoRNAi™转染试剂产品说明书
[5] 资料来源:产品手册
[6] 资料来源:产品手册
[7] 资料来源:产品手册
声明:以上根据公开资料整理。如有遗漏,欢迎留言补充。
作者:武瑾嵘
排版:壹 万
医疗器械、新材料、人工智能;
一定技术壁垒