体外細胞トランスフェクション試薬製品選択ガイド

細胞トランスフェクション試薬は、真核細胞における遺伝子機能の研究と制御のための日常的な試薬となっています。トランスフェクション試薬は、遺伝子機能研究、遺伝子発現調節、突然変異分析、遺伝子治療、細胞治療、タンパク質生産、ワクチン生産に広く使用されています。では、トランスフェクションとは何でしょうか。また、実験に基づいてトランスフェクション試薬の種類をどのように選択すればよいのでしょうか。

トランスフェクションにはどのような種類がありますか?

Yeasenのトランスフェクション試薬の特徴

実験に基づいてトランスフェクション試薬の種類を選択するにはどうすればよいでしょうか?

応用事例

トランスフェクション条件の参考

よくある質問

読書について

トランスフェクションにはどのような種類がありますか?

トランスフェクション後に核酸が宿主細胞の染色体に組み込まれるかどうかによって、「一過性」(一過性トランスフェクション)と「安定」(安定トランスフェクション)に分けられます。異なるトランスフェクション方法のトランスフェクション効率、細胞毒性、正常な生理機能への影響、遺伝子発現レベルは異なります。次の表に、原理、用途、特徴を比較します。

表1 さまざまなトランスフェクション法の比較

テクノロジー

原則

利点

デメリット

化学的トランスフェクション法

カチオン性リポソーム

正に帯電したリポソームは、負に帯電した核酸のリン酸基と複合体を形成し、細胞に取り込まれます。

  • 素早く簡単な操作
  • 結果は再現可能
  • 高いトランスフェクション効率
  • トランスフェクト可能なDNA、RNA、タンパク質
  • 一時的および安定したタンパク質の生産に適しています
  • 生体内トランスフェクションに使用可能
  • 条件の最適化が必要(一部の細胞株はカチオン性リポソームに敏感です)
  • いくつかの細胞株は簡単には導入できない
  • 血清の存在は複合体の形成を妨げ、トランスフェクション効率を低下させる。
  • 培地中の血清の減少は細胞毒性を増大させる

リン酸カルシウム共沈

リン酸カルシウムDNA複合体は細胞膜に吸着し、細胞に取り込まれる。

  • 安価で入手しやすい
  • 一時的および安定したタンパク質の生産に適しています
  • 高いトランスフェクション効率(細胞株に限定されない)
  • 慎重な試薬調製が必要 – CaPO4溶液はpH、温度、緩衝塩濃度の変化に敏感です
  • 再現性が低い
  • 細胞毒性、特に初代培養細胞に対して
  • RPMI培地はリン酸濃度が高いため使用できない
  • 動物へのトランスフェクションには適していません。

デキストラン

正に帯電した DEAE デキストランと核酸の負に帯電したリン酸骨格の相互作用によって形成された複合体は、細胞によってエンドサイトーシスされます。

  • 使いやすい
  • 結果は再現可能
  • 安い
  • 特定の細胞に対して化学的に有毒
  • 一時的なトランスフェクションのみ
  • 特に初代細胞ではトランスフェクション効率が低い。

その他のカチオンポリマー

正に帯電したポリマーは、核酸の負に帯電したリン酸基と正に帯電した複合体を形成し、次に細胞表面の負に帯電したプロテオグリカンと相互作用し、エンドサイトーシスによって細胞内に入ります。

  • 血清中で安定しており、温度の影響を受けない
  • 高いトランスフェクション効率(限られた細胞株)
  • 結果は再現可能
  • 一部の細胞に毒性がある
  • 生分解性なし(デンドリマー)
  • 主に一過性トランスフェクションに使用され、安定トランスフェクションにはあまり使用されない

バイオトランスフェクション法

ウイルストランスフェクション

本能は細胞に感染し遺伝物質を送り込む

  • 高いトランスフェクション効率
  • トランスフェクションが難しい細胞株の場合
  • 生体内トランスフェクションに使用可能
  • 安定発現細胞株または一過性発現細胞株の構築に使用可能
  • 導入された細胞株にはウイルス受容体が含まれていなければならない
  • 遺伝子挿入サイズは限られている(ウイルスベクターの場合は約10 kb、非ウイルスベクターの場合は約100 kb)
  • 組み換えタンパク質の構築は技術的に難しく、時間がかかる
  • バイオセーフティ上の問題がある(基礎疾患の活性化、免疫原性反応、細胞毒性、挿入変異誘発、細胞の悪性形質転換)

物理的トランスフェクション法

電気転送

高パルス電圧により細胞膜電位が破壊され、膜に形成された孔から DNA が導入されます。

  • 原理は単純です
  • 再現性のある結果を生み出すための最適化された条件
  • キャリアは不要
  • 無制限の細胞タイプと状態
  • 多数の細胞を迅速にトランスフェクションするための最適化された条件
  • 特別な装備が必要
  • 電気パルスと電圧パラメータを最適化する必要がある
  • 細胞に大きなダメージ
  • 細胞死率が高いため、大量の細胞が必要となる。
  • 細胞膜に不可逆的なダメージを与え、細胞を溶解させる

生体伝達粒子送達(粒子衝撃)

DNA を微細な重金属粒子で沈殿させ、コーティングされた粒子を弾道装置で細胞内に発射すると、DNA が徐々に細胞内に放出され、発現します。

  • 無制限の細胞タイプと状態
  • 動物へのトランスフェクションに使用可能
  • 直接的な方法と信頼できる結果
  • 輸入遺伝子のサイズと数は無制限
  • 高価な機器が必要
  • サンプルの物理的損傷
  • 細胞死率が高いため、大量の細胞が必要となる。
  • 粒子を準備する必要がある
  • 比較的低いトランスフェクション効率
  • 研究用途には高価

マイクロインジェクション

マイクロマニピュレーションは、標的細胞の核に DNA を直接注入するために使用されます。

  • 無制限の細胞タイプと状態
  • 単一細胞トランスフェクション
  • 直接的な方法と信頼できる結果
  • 輸入遺伝子のサイズと数は無制限
  • キャリアは不要
  • 高価な機器が必要
  • 技術的に要求が厳しく、労働集約的(一度にトランスフェクトでき​​るのは 1 つの細胞のみ)
  • 導入された細胞の数が限られている
  • 細胞死を引き起こすことが多い

Yeasenのトランスフェクション試薬の特徴

DNAトランスフェクション試薬とRNAトランスフェクション試薬については、Yeasen Biotechnologyは強力な研究開発および生産チームを擁し、処方を継続的に最適化し、生産プロセスを改善し、カチオン性リポソームとカチオン性ポリマーをベースにしたさまざまな製品を発売してきました。科学研究​​機関と企業は幅広い製品を提供しており、製品ラインはトランスフェクション試薬に関わるすべての分野をカバーしています。

  • 高効率: 細胞株の一過性トランスフェクションまたは安定トランスフェクションに適しています。
  • 低毒性: トランスフェクトされた細胞は生存能力を維持します。
  • 幅広い適応性: 一般的な細胞とトランスフェクションが難しい初代細胞を包括的にカバーします。
  • 操作が簡単: 血清が存在する培地に適しており、トランスフェクションの前後に培地を交換する必要はありません。
  • コスト効率が高い: 経済的かつ実用的、高いトランスフェクション効率、低価格。

実験に基づいてトランスフェクション試薬の種類を選択するにはどうすればよいでしょうか?

トランスフェクション試薬の選択は、トランスフェクトされる物質、特定の細胞、操作の利便性などのさまざまな実験目的と実験内容に応じて選択する必要があります。

製品

Hieff Trans™ リポソームトランスフェクション試薬

Hieff Trans™ 懸濁液無細胞リポソームトランスフェクション試薬

Hieff Trans™ in vitro siRNA/miRNAトランスフェクション試薬

ポリエチレンイミンリニア(PEI) MW40000(迅速溶解)

細胞の種類

従来のセル

従来のセル

従来のセル

従来のセル

/

/

トランスフェクションが難しい細胞

トランスフェクションが難しい細胞

核酸型

DNA

DNA

/

DNA

siRNA

siRNA

siRNA

/

/

/

マイクロRNA

/

/

/

miRNAを模倣する

/

/

/

アンチミRNA

/

DNA/siRNA共トランスフェクション

DNA/siRNA共トランスフェクション

/

/

ウイルスパッケージ

ウイルスパッケージ

/

ウイルスパッケージ

応用事例

Hieff Trans™ リポソームトランスフェクション試薬

Hieff Trans™ は滅菌液状で供給されます。通常、24 ウェル プレートのトランスフェクションでは、1 回あたり約 1.5 μL、1 mL の Hieff Trans™ で約 660 回のトランスフェクションが可能です。6 ウェル プレートでは、1 回あたり約 6 μL、1 mL の Hieff Trans™ で約 660 回のトランスフェクションが可能です。160 回のトランスフェクション。

詳細については、 Hieff Trans™ Lipofectamine試薬によるトランスフェクションの信頼性をご覧ください。

ポリエチレンイミン リニア (PEI) MW40000 (急速溶解)

PEI 40000は、分子量40,000の高電荷カチオン性ポリマーで、負に帯電した核酸分子と非常に容易に結合し、複合体を形成して複合体が細胞内に侵入することを可能にします。PEI 40000は、HEK293やCHOなどの細胞において、細胞毒性が低く、トランスフェクション効率が高く、遺伝子発現効率が高い一過性トランスフェクション試薬です。リニアPEIトランスフェクション試薬は、HEK-293、HEK293T、CHO-K1、COS-1、COS-7、NIH/3T3、Sf9、HepG2、Hela細胞など、幅広い細胞株で検証されています。トランスフェクション効率は80%~90%と高くなっています。

詳細については、 「トランスフェクションの新しいお気に入り —— より効率的なトランスフェクション試薬、リニア PEI MW 40000」をご覧ください。

Hieff Trans™ in vitro siRNA/miRNAトランスフェクション試薬

この製品は、幅広い細胞株で 1 nM siRNA の 90% を超える発現効率を達成し、オフターゲット効果を回避できます。Hela、MCF-7、HepG2、CHO などの接着細胞を含むさまざまな細胞のトランスフェクションに適しており、トランスフェクションが難しい K562 または THP-1 細胞などの懸濁細胞株でも 80% のサイレンシング効率を達成できます。一部の初代細胞、初代ヒト線維芽細胞、初代ヒト肝細胞などを含め、80% のサイレンシング効率を達成できます。

トランスフェクション条件の参考

各製品の説明書以外にも、お客様はそれぞれの実験内容に応じて操作し、使用量にも差があります。製品使用後にお客様から報告されたin vitro細胞トランスフェクション条件に基づき、参考のために整理しました。

商品名/品番

Hieff Trans™ リポソームトランスフェクション試薬/40802ES

細胞

培養容器

細胞培養密度

DNA

ヒエフトランス

トランスフェクション効率

A549

6 井戸

90%

0.7μg

1.15μL

+++

2 ビクター

24 井戸

95%

0.2μg

0.2μL

++

C2C12

24 井戸

80% - 90%

1μg

5μL

++

DF1

24 井戸

80% - 90%

0.5μg

0.5μL

+++

H520

6 井戸

80%

1.2μg

6μL

++

ハキャット

96 ウェル

70%

100 ng

1μL

++

HCT116

6 井戸

90%

4μg

10μL

++

ヘック293

6 井戸

95%

2μg

10μL

80 - 90%

HEK 293フィート

24 井戸

85%

1μg

4μL

90%

ヘック293T

12 井戸

1×105

1μg

2μL

+++

HEK 293T(サスペンション)

30ml

80%

30μg

60μL

++

ヘラ

12 井戸

90%

0.2μg

0.6μL

90%

ヘラ

12 井戸

80%

1μg

3μL

+++

肝細胞G2

12 井戸

80%

1μg

3μL

++

ヒト血管内皮細胞

24 井戸

80%

1μg

2μL

++

MC10A

10cm皿

60%

5μg

15μL

++

N2A

24 井戸

70% - 80%

300 ng

900μL

+

NCI H1975

6 井戸

80%

4μg

10μL

+++

国立衛生研究所 3T3

6 井戸

90%

4μg

10μL

+++

生 264.7

35 mmディッシュ

80%

1μg

2μL

90%

ベロ

6 井戸

80%

3μg

9μL

+++

細胞

培養容器

細胞培養密度

siRNA

ヒエフトランス

トランスフェクション効率

香港2

6 井戸

65%

100ピコモル

6μL

+++

よくある質問

1 Hieff Trans™ リポソームトランスフェクション試薬

1.1 Q: 核酸トランスフェクション試薬複合体を調製する際に血清を存在させることはできますか?

A: 血清の存在はリポソームの形成に影響します。核酸トランスフェクション試薬複合体を調製する際は、無血清培地(通常は MEM 培地)の使用をお勧めします。

1.2 Q: Hieff Trans™ リポソーム核酸トランスフェクション試薬を使用する際に注意すべきことは何ですか?

答え:

1) 細胞をトランスフェクトする際、細胞密度は好ましくは80%〜95%であり、具体的な播種密度は細胞の状況に応じて決定される。

2) 高純度 DNA を使用すると、より高いトランスフェクション効率が得られます。

3) トランスフェクション複合体を調製する際には、DNA およびトランスフェクション試薬を無血清培地で希釈する必要があります。

4) トランスフェクション中に培地に抗生物質を添加することはできません。

5) 試薬は2~8℃で保管し、蓋を長時間繰り返し開けないように注意する。

6) 最大のトランスフェクション効率を得るために、初回使用時に DNA 濃度とカチオン性リポソーム試薬の数を最適化する必要があります。DNA とトランスフェクション試薬の比率は、通常 1:2 ~ 1:3 が推奨されます。

1.3 Q: トランスフェクション後に終了する必要がありますか?

A: 必要ありません。リポソーム複合体は 6 時間安定しています。トランスフェクション前に細胞培地を交換していない場合は、正常な細胞成長に必要な栄養素を確保するために、4 ~ 6 時間後に新しい培地に変更する必要があります。ただし、トランスフェクション前に培地を変更した場合は、リポソームトランスフェクション後に培地を変更する必要はありません。

1.4 Q: DNA と siRNA の同時トランスフェクションは可能ですか? 効果はどうですか?

A: はい、DNA と siRNA を共トランスフェクトすると、siRNA トランスフェクション効率はわずかに低下します。

1.5 Q: トランスフェクション試薬はレンチウイルスパッケージングのトランスフェクションに使用できますか?

A: レンチウイルスのパッケージングは​​可能です。

1.6 Q: Hieff Trans™ リポソーム核酸トランスフェクション試薬を使用して懸濁細胞をトランスフェクトでき​​ますか?

A: Hieff Trans™ リポソーム核酸トランスフェクション試薬は、浮遊細胞トランスフェクションに使用できます。詳細についてはプロトコルを参照してください。さらに、浮遊細胞専用のトランスフェクション試薬も導入しました (カタログ番号 40805、Hieff Trans™ 浮遊細胞フリーリポソームトランスフェクション試薬)

2 Hieff Trans™ in vitro siRNA/miRNAトランスフェクション試薬

2.1 Q: トランスフェクション後にトランスフェクション試薬を交換する必要がありますか?

A: この問題は 2 つのケースに分けられます: 1. トランスフェクション前に培地交換を行わない場合、細胞の成長に必要な栄養素を確保するために、トランスフェクション後約 6 時間で培地を交換する必要があります。2. トランスフェクション前に培地交換を行う場合は、培養細胞の通常の操作に従って操作できますか? ? 液体交換操作後?

2.2 Q: トランスフェクション試薬は凍結できますか?

A: トランスフェクション試薬は PEI カチオントランスフェクション試薬であるため、凍結できません。低温で凍結すると、PEI トランスフェクション試薬の活性が破壊されます。したがって、最良のトランスフェクション効率を維持するには、2 ~ 8 °C で保管するのが最適です。

製品情報

製品名 製品コード 仕様
Hieff Trans™ リポソームトランスフェクション試薬 40802ES02 0.5mL
40802ES03 1.0mL
40802ES08 5×1mL
Hieff Trans™ 懸濁液無細胞リポソームトランスフェクション試薬 (お問い合わせ) 40805ES02 0.5mL
40805ES03 1.0mL
40805ES08 5×1mL
Hieff Trans™ in vitro siRNA/miRNAトランスフェクション試薬(お問い合わせ) 40806ES02 0.5mL
40806ES03 1.0mL
ポリエチレンイミンリニア(PEI) MW40000(迅速溶解) 40816ES02 100mg
40816ES03 1グラム
40816ES08 5×1g

当社の製品を使用して公開された記事の一部

[1] Liu R、Yang J、et al. 人工光スイッチRNA結合タンパク質を用いたRNA機能と代謝の光遺伝学的制御。Nat Biotechnol. 2022年1月3日。(IF:55)

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[14] Li T、Chen X、et al. マウスのグルコース恒常性を可能にする脈動遺伝子発現のための合成BRETベースの光遺伝学デバイス。Nat Commun。2021年1月27日。(IF:14.92)

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トランスフェクション試薬 – Hieff Trans™ および PEI

より効率的なトランスフェクション試薬であるリニアPEI MW 40000

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