导 读

 

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国外的代表厂商，如Thermo Fisher、Qiagen、Promega，进行梳理。

 

关键词：细胞转染、赛默飞、凯杰生物、Thermo Fisher、Qiagen、Promega

 

Thermo Fisher Scientific

 

Thermo Fisher Scientific（赛默飞）是全球科学服务领域的领导者，提供包括分析仪器、实验室设备、试剂、耗材和软件等在内的实验室综合解决方案，公司研发生产的转染试剂在市场上享有盛誉，其产品广泛应用于基因功能研究、细胞与基因治疗、mRNA疫苗开发等领域。赛默飞的Lipofectamine系列转染试剂，包括Lipofectamine 3000、Lipofectamine 2000、Lipofectamine LTX以及Lipofectamine RNAiMAX等，是科研人员常用的工具，这些产品以其高效性和广泛的细胞适用性而受到青睐，下面是公司不同转染产品的介绍:

 

（1）Lipofectamine 3000

--通过脂质体介导的转染技术，高效地将核酸转染至各种真核细胞，包括难以转染的细胞类型；

--该试剂设计为一种温和的转染方法，旨在提高细胞活力并减少细胞毒性；

--适用于DNA、RNA及共转染应用，能够在新型基因组编辑应用中实现高转染效率。

 

图. Lipofectamine 3000使用流程示意图¹

 

（2）Lipofectamine 2000

--采用脂质体介导的转染技术，将核酸有效递送到真核细胞中；

--该试剂适用于多种细胞类型，包括贴壁细胞和悬浮细胞，以及分化或未分化的细胞。

 

图. Lipofectamine 2000使用流程示意图²

 

（3）Neon™ 转染系统

--一种基于电穿孔技术的转染方法，使用微量管尖端作为电转染室，高效地转染包括原代细胞和干细胞在内的各种哺乳动物细胞；

--该系统能够在高细胞存活率的情况下，将核酸、蛋白质和siRNA有效递送到细胞中（目前已停产）³

 

（4）TurboFect™ 转染试剂

--一种高效的非免疫原性转染试剂，能够将DNA质粒和表达载体送入真核细胞中；

--通过形成小且稳定的复合物，这些复合物容易被细胞内吞，并通过质子海绵效应促进DNA从复合物中释放并转移到细胞核中；

 

（5）FreeStyle™ MAX Transfection Reagent

FreeStyle™ MAX 试剂是一种专有的非动物源性制剂，用于将质粒 DNA 转染到真核细胞中，其可轻松扩大以生产大量重组蛋白。

--用于悬浮细胞培养的转染试剂，适用于需要高产量蛋白的瞬时表达系统

--FreeStyle™ MAX 试剂可在生物生产应用中获得极高表达水平和转染率，细胞毒性较低；

 

赛默飞的转染试剂因其高效性和广泛的适用性在科研领域享有盛誉，其优势主要体现在：

①高效转染能力，Lipofectamine 3000 转染试剂采用先进的脂质纳米颗粒技术，能够实现卓越的转染性能和可重现的结果，对众多细胞类型均具有超高的转染效率，包括常见及难以转染的细胞，同时提供更高的细胞活力；

②广泛的细胞适用性，赛默飞的转染试剂适用于多种细胞类型，包括多能干细胞、神经干细胞和间充质干细胞，能够在这些细胞中实现高达80%或更高的转染效率 ；

③简化的实验流程，使用Lipofectamine 3000时，在无血清培养基中制备DNA-Lipofectamine复合物，直接将其加入含细胞培养基的细胞中，转染后无需去除转染复合物或更换/添加培养基；

④低细胞毒性，TurboFect转染试剂是一种高效、易于使用的非免疫原性转染试剂，具有较低的细胞毒性，适用于多种细胞类型，包括原代细胞和难转染细胞；

⑤即用型产品：TurboFect转染试剂是专有的阳离子聚合物的无菌溶液，无需复溶、稀释或处理，为实验提供了便利；

⑥支持广泛的应用，赛默飞的转染试剂支持从体外DNA和RNA递送到体内转染和基因编辑的各种应用需求，包括基因表达、基因敲低、基因组编辑和蛋白质表达的研究。

 

 

Qiagen

 

Qiagen（凯杰生物）成立于1986年，总部位于德国，主要业务覆盖了分子诊断、应用检测、样品测定等领域，产品种类超过500种，包括各种试剂，耗材和自动化纯化工作站。凯杰生物在超过25个国家设有35多个办事处，2019年全球收入为15.26亿美元。公司在1996年、1997年分别在美国纳斯达克与德国法兰克福上市，2020年3月被赛默飞世尔科技以115亿美元收购。

Qiagen拥有多种转染试剂，每种都设计用于满足特定的转染需求和实验条件，下面列举了Qiagen转染试剂部分主要产品及其特点：

 

（1）Attractene Transfection Reagent

--这是一种非脂质体的脂质技术转染试剂，用于高效质粒DNA转染，具有极低的细胞毒性；

--Attractene转染步骤快速简单，无需提前一天铺细胞，加入转染复合物后也无需更换细胞培养液；

--相比于常用的脂质体试剂，Attractene每孔用量更少，价格更经济，适合包括难转染的原代细胞在内的多种细胞类型。

 

图. Attractene Transfection Reagent使用效果⁴

 

（2）NanoFect⁵

^--NanoFect是一种纳米级颗粒分子转染试剂，不含脂类分子、内毒素及任何动物来源成分；

--适合高效转染多种细胞类型，包括Hela、NIH/3T3、Caco-2、293、COS-7 和MCF-7等，特别是对于研究脂类分子的实验、信号转导研究及制药公司药物筛选应用；

--转染步骤简单，适合体内转染。

 

（3）HiPerFect Transfection Reagent⁶

--HiPerFect是一种阳离子和中性脂类混合物，能实现高效的siRNA吸收和细胞内siRNA的高效释放；

--即便使用低浓度的siRNA也能产生高的基因knockdown，适合高通量的RNAi筛选和miRNA研究；

--操作流程快速，适合包括原代细胞在内的多种细胞类型 。

 

（4）Effectene Transfection Reagent

--Effectene是一种非脂质体的脂质分子转染试剂，适合广泛细胞系的DNA转染，特别针对原代细胞和敏感细胞转染有效；

--可以优化Effectene试剂到DNA的比例以及Effectene-DNA复合物的总量，以提高转染效率。

 

 

图. 转染试剂使用效果图

 

（5）不同转染试剂的选择及比较⁷

 

 

Qiagen的转染试剂以其高效性、低细胞毒性和操作简便性在科研领域中被广泛使用，其优势主要体现在以下方面：①高效转染能力，Qiagen的转染试剂，如Attractene，是一种非脂质体的脂质分子转染试剂，对广泛的细胞类型具有高效率，包括难以转染的细胞，同时保持极低的细胞毒性；②广泛的细胞适用性，Qiagen的转染试剂适用于多种细胞类型，包括原代细胞和细胞系，特别针对原代细胞和敏感细胞转染有效；③低细胞毒性，Qiagen的转染试剂，例如Effectene，具有较低的细胞毒性，适合广泛的细胞系转染，特别是原代细胞和敏感细胞；④操作简便，Qiagen的转染试剂，如HiPerFect，提供了稳定可靠的转染，确保了高通量实验的一致性和可重复性，操作步骤简便，减少了耗材的使用和移液步骤；⑤适用于高通量实验，HiPerFect HTS试剂专为高通量实验设计，能够在96孔板和384孔板中进行反式转染，提供了经济实惠且结果可靠的转染方案；⑥专为siRNA/miRNA转染设计，Qiagen提供了专为siRNA/miRNA转染设计的转染试剂，如RNAiFect，能够在无血清和抗生素的条件下进行高效转染；⑦质粒提取的配套产品，Qiagen还提供EndoFree系列试剂盒，专门设计用于去除内毒素，这对于提高转染效率至关重要。

 

 

Promega

 

Promega成立于1978年，是一家全球领先的生物技术企业，总部位于美国威斯康星州麦迪逊市，公司的产品线涵盖了超过4000种产品，服务于基因组学、蛋白质组学、细胞分析、分子诊断和遗传鉴定等多个重要科研和临床领域。1985年公司在中国成立了华美生物工程有限公司，成为中国第一家生物工程合资企业，随后，Promega在中国陆续成立了上海普洛麦格生物制品有限公司、北京办事处以及普洛麦格（北京）生物技术有限公司，后者是首批被中国政府批准的具有在华独立经营权的外国生物技术公司。

Promega的转染试剂产品线丰富，包括ViaFect™、FuGENE®系列、CodeBreaker™ siRNA转染试剂等，这些产品覆盖了从DNA到siRNA的多种转染需求，适用于不同类型的细胞系，包括难转染的原代细胞和干细胞，下面就其部分产品进行简要介绍：

 

（1）ViaFect™ 转染试剂

--ViaFect™是一种创新型混合脂质配方的转染试剂，用于DNA转染，具有高效低毒的特点；

--它适用于各种类型的细胞系，包括贴壁细胞、悬浮细胞和干细胞来源的细胞；

--ViaFect™ 转染操作简便，无需去除血清，转染后也无需洗涤或更换培养基，适用于高通量筛选。

 

图. 在贴壁细胞中的转染示意图⁸

 

（2）FuGENE®转染系列

① FuGENE® 4K Transfection Reagent

--FuGENE® 4K Transfection Reagent是一种高效的广谱DNA转染试剂，适用于具挑战性的和常规的细胞系，同时对细胞活力的影响最小；

--该试剂是100%合成的多组分转染试剂，不含动物成分，适合蛋白质和病毒生成，操作简便。

 

图. 产品使用效果图⁹

 

② FuGENE® 6 Transfection Reagent

--FuGENE® 6 是一种非脂质体制剂，用于将质粒DNA转染到多种细胞系中，毒性更低，对细胞生理过程影响更小；

--细胞存活率获得更好的稳定转染产量；

--操作步骤简单、省时；

--使用较少的试剂，即可达到很好的转染效果；

--在无血清或含血清培养基中均可转染，转染后无需洗涤或更换培养基；

 

图. 产品图

 

③ FuGENE® SI Transfection Reagent

--FuGENE® SI Transfection Reagent是一种多功能转染试剂，用于递送siRNA、miRNA和其他小RNA分子；

--能够高效地将RNA递送到广泛的真核细胞系中，同时提供温和、低毒的转染效果，适合功能基因组学和siRNA库筛选等应用。

 

图. FuGENE® SI Transfection Reagent温和无毒的 siRNA 转染

图. FuGENE® SI Transfection Reagent的敲除效率

 

④ FuGENE®系列比较¹⁰

 

 

（3）CodeBreaker™ siRNA转染试剂

--CodeBreaker™ siRNA是专为siRNA设计的高效转染产品；

--具有高效转染的特点，能有效促进siRNA转染哺乳动物细胞，实现基因沉默，例如在转染CHO与HeLa细胞时，基因沉默率可达80%或更多；

--与同类产品相比，CodeBreaker™ siRNA转染试剂的毒性更小，细胞死亡率低，减少脱靶效应的可能性；

--产品无需溶解，买来后即可使用，将转染试剂与siRNA混合后孵育，然后加入培养细胞，简化了操作步骤；

--CodeBreaker™ siRNA适用于多种细胞类型，包括HeLa、HEK293、293T、CHO和 3T3细胞等；

--产品使用中无需更换培养基，转染可以在完全生长培养基中进行进一步简化了实验流程 。

 

 

参考文献：

[1] 资料来源：Lipofectamine 3000产品说明书

[2] 资料来源：Lipofectamine 2000产品说明书

[3] 资料来源：赛默飞官网

[4] 资料来源：产品说明书

[5] 资料了来源：产品说明书

[6] 资料来源：公司官网

[7] 资料来源：Qiagen转染实验指南

[8] 资料来源：产品说明书

[9] 资料来源：公司官网

[10] 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