Celtransfectie is een techniek voor het introduceren van exogene nucleïnezuren (zoals DNA, mRNA, siRNA, miRNA, etc.) in cellen en het speelt een cruciale rol in modern biomedisch onderzoek. Naarmate wetenschappelijk onderzoek zich verder verdiept, is de vraag naar verschillende celtypen ook steeds diverser geworden, variërend van veelvoorkomende HEK293-cellen tot speciale typen tumorcellen en primaire cellen, elk met zijn eigen unieke kenmerken en vereisten. Op dezelfde manier vereisen verschillende typen nucleïnezuren ook specifieke transfectiestrategieën om efficiënte en veilige genafgifte te garanderen. Daarom is het kiezen van het juiste transfectiereagens essentieel voor het succes van het experiment.
Chemische transfectiereagentia zijn onmisbare hulpmiddelen in celbiologisch onderzoek, die nucleïnezuren zoals DNA, mRNA, siRNA, miRNA, etc. in cellen introduceren via verschillende mechanismen om genexpressie, silencing of functionele studies te bereiken. Momenteel omvatten veelgebruikte chemische transfectiereagentia voornamelijk liposomentransfectiereagentia, PEI-transfectiereagentia en calciumfosfaattransfectiereagentia, elk met zijn eigen unieke voordelen en toepasbare scenario's.
Tabel 1: Wat zijn de verschillen tussen verschillende chemische transfectiereagentia?
| Productcategorie | Beginsel | Voordelen | Nadelen |
| Liposoomtransfectiereagens | 1. Liposomentransfectiereagentia bevatten positief geladen lipiden die zich binden aan negatief geladen nucleïnezuren om lipide-nucleïnezuurcomplexen te vormen. 2. Deze complexen worden aangetrokken door het negatief geladen celmembraan. 3. De cel neemt de complexen op in endosomen via endocytose. 4. Het "protonspons"-effect van de lipiden in de complexen voorkomt endosoomverzuring, wat leidt tot destabilisatie en breuk van het membraan, waardoor de complexen in het cytoplasma vrijkomen. 5. Kleine nucleïnezuren zoals siRNA, miRNA of mRNA kunnen in het cytoplasma werken, terwijl DNA de kern moet binnendringen om tot expressie te komen. 6. Eenmaal in de celkern wordt DNA omgezet in mRNA en vertaald in eiwitten, die het vreemde gen tot expressie brengen. | 1. Liposoomtransfectiereagentia bieden een hoge efficiëntie bij verschillende cellijnen, waaronder moeilijk te transfecteren primaire cellen. 2. Ze zijn veelzijdig en compatibel met zowel aanhechtende als suspensiecellen en verschillende nucleïnezuren zoals DNA, siRNA en miRNA. 3. Deze reagentia werken goed in media die serum bevatten, waardoor het niet nodig is om serum te verwijderen en celschade tot een minimum wordt beperkt. | 1. Liposomentransfectiereagentia kunnen giftig zijn voor cellen, vooral bij hoge concentraties of gedurende lange perioden, wat mogelijk de overleving en functie van cellen beïnvloedt. 2. Ze zijn duurder vergeleken met traditionele methoden zoals calciumfosfaattransfectie. 3. Hun in vivo-toepassing is beperkt vanwege serumklaring, ophoping in longweefsel en het potentieel om sterke ontstekingsreacties en hoge toxiciteit te veroorzaken. |
| PEI transfectiereagens | 1. PEI, een positief geladen polymeer, bindt zich aan negatief geladen DNA om PEI-DNA-complexen te vormen via elektrostatische interacties. 2. Deze complexen hechten zich aan het negatief geladen celmembraan. 3. Cellen nemen de PEI-DNA-complexen op via endocytose en vormen endosomen. 4. Het "protonspons"-effect van PEI zorgt ervoor dat endosomen opzwellen en barsten in de zure omgeving, waardoor de complexen in het cytoplasma vrijkomen. 5.In het cytoplasma worden de PEI-DNA-bindingen verbroken, waardoor DNA de kern kan binnendringen, waar het wordt getranscribeerd en vertaald in eiwitten. | 1. PEI-transfectiereagentia vormen stabiele complexen met DNA, waardoor de transfectie-efficiëntie wordt verbeterd. 2. Ze hebben een lagere cytotoxiciteit vergeleken met andere kationische polymeren, waardoor de levensvatbaarheid en functie van cellen behouden blijven. 3. PEI-reagentia bieden een kosteneffectieve oplossing, vooral voor grootschalige transfecties zoals de productie van virale vectoren. 4. PEI-reagentia zijn verkrijgbaar in GMP-kwaliteit voor klinische en commerciële productie, waardoor kwaliteit en naleving worden gegarandeerd. | 1. PEI-transfectiereagentia zijn beperkt veelzijdig en worden voornamelijk gebruikt voor DNA en minder effectief bij andere nucleïnezuren zoals mRNA, siRNA en miRNA. 2. Ze vertonen een hoge efficiëntie in specifieke celtypen, zoals HEK293-cellen, voor virusverpakking en eiwitexpressie, maar presteren slecht bij moeilijk te transfecteren cellen. |
| Calciumfosfaat transfectiereagens | 1. DNA/calciumfosfaat co-precipitaten worden gevormd in HEPES-buffer met fosfaat, waarbij de negatieve lading van DNA zich bindt aan positieve calciumionen. 2. Cellen nemen deze co-precipitaten op, die aan hun oppervlak blijven plakken, door middel van endocytose, een cruciale stap voor de efficiëntie van transfectie. 3. In cellen laten de co-precipitaten DNA vrij, wat kan leiden tot tijdelijke expressie of stabiele integratie in het genoom. | 1. Calciumfosfaattransfectie is kosteneffectief en geschikt voor laboratoria met een beperkt budget. 2. Het is eenvoudig uit te voeren en vereist eenvoudige stappen en minimale technische vaardigheden. 3. Het kan worden gebruikt voor zowel tijdelijke eiwitexpressie als voor het creëren van stabiele cellijnen. | 1. De transfectie-efficiëntie van calciumfosfaat is variabel en gevoelig voor factoren zoals pH en DNA-zuiverheid, wat kan leiden tot mislukte transfecties, vooral bij onzuiver DNA. 2. Het is niet geschikt voor alle celtypen, het wordt voornamelijk gebruikt voor HEK293-cellen en is minder effectief voor primaire cellen en sommige andere celtypen. |
Brede toepasbaarheid: Kan plasmide-DNA, siRNA, miRNA en mRNA efficiënt transfecteren.
Hoge transfectie-efficiëntie: De celtransfectie-efficiëntie bedraagt meer dan 90% en voldoet daarmee aan de behoefte aan cotransfectie van meerdere plasmiden.
Geverifieerd over meerdere cellijnen: Er is een goede transfectie-efficiëntie aangetoond in meer dan 40 verschillende cellijnen.
Breed scala aan toepassingen: Wordt gebruikt voor de constructie van stabiele cellijnen, transiënte eiwitexpressie en AAV- en LV-virale verpakking.
Hoge citatiefrequentie in literatuur: Geciteerd in meer dan 400 publicaties met een hoge impact, met een totale impactfactor van meer dan 3000+.
Hoe kiest u een transfectiereagens dat aan uw behoeften voldoet?
Gezien de speciale vereisten voor transfectie-efficiëntie en -omstandigheden in verschillende celtypen en nucleïnezuren (zoals DNA, mRNA, siRNA, enz.), is het selecteren van het juiste transfectiereagens cruciaal voor het succes van het experiment. Kies op basis van de specifieke behoeften van het experiment een transfectiereagens dat de transfectie-efficiëntie kan optimaliseren en de cytotoxiciteit kan minimaliseren om de nauwkeurigheid van experimentele gegevens en de robuustheid van experimentele resultaten te garanderen.
Casuspresentatie
In een 6-wells plaatsysteem werden GFP-expressieve plasmiden getransfecteerd in HEK293-cellen met behulp van
In een 12-wellsplaat werden HEK293-cellen getransfecteerd met in totaal 1 μg plasmide-DNA; met behulp van 3 μL transfectiereagens konden twee plasmiden succesvol worden gecotransfecteerd.
Klantcase
Gevalideerd voor meerdere cellijnen, met een breder scala aan toepassingen.
| Cellen | Cellen | Cellen | Cellen | Cellen |
| 293F | Kaak2 | HEK293T | LM3 | NIH-3T3 |
| 293T | CHO-K1 | HEK293 | MCF10A | PC12 |
| 3t3 | COS-7 | HeLa | MCF-7 | Raw264.7 |
| 5-8F | DF-1 | Hepatitis 3B | MDA-MB-231 | RKO |
| A549 | H520 | Hepa1-6 | MEF | SGC-7901 |
| BV-2 | H9 | HepG2 | MKN-28 | SMCC7721 |
| C2C12 | H9c2 | HUVEC | N2A | Vero |
| C6 | HaCaT | Lenti X-293T | NCI-H1975 | HCT116 |
| WRL-68 | THP-1 | MDCK | Hep2C | Meer… |
Productlijst
| Kattennummer | Productnaam | Nucleïnezuur | Sollicitatie |
| 40802ES | DNA | Hoogwaardig liposomentransfectiereagens | |
| 40804ES | LV | Verbeter het lentivirale infectievermogen. | |
| 40806ES | siRNA, miRNA, ASO | siRNA- en miRNA-specifieke transfectiereagentia met hoge knockdown-efficiëntie. | |
| 40808ES | DNA, siRNA, miRNA | Verbeterd liposomentransfectiereagens dat DNA- en RNA-transfecties in verschillende celtypen kan uitvoeren, en nog steeds goede effecten vertoont op moeilijk te transfecteren cellen. | |
| 40809ES | mRNA | mRNA-specifiek transfectiereagens met hoge transfectie-efficiëntie in verschillende celtypen. | |
| 40815ES | DNA | Breed toepasbaar voor eiwitexpressie en virale verpakking (poedervorm). | |
| 40816ES | Hieff Trans®Polyethyleenimine Lineair (PEI) MW40000(snelle lysis) | DNA | |
| 40820ES | DNA | Speciale transfectiereagentia voor virale verpakking, die hogere opbrengsten voor AAV- en LV-virale verpakking kunnen behalen | |
| 40821ES | DNA | ||
| 40823ES | DNA | De hoogste transfectie-efficiëntie. Bijzonder geschikt voor de productie van AAV in suspensiecultuur, wat hogere outputs oplevert. |
Geciteerd in meerdere publicaties met een grote impact, wat de kwaliteit waarborgt (gedeeltelijke lijst met geciteerde referenties)
- Liang X, Gong M, Wang Z, et al. LncRNA TubAR complexeert met TUBB4A en TUBA1A om microtubuli-assemblage te bevorderen en myelinisatie te behouden. Cell Discov. 2024;10(1):54. Gepubliceerd 2024 mei 21. doi:10.1038/s41421-024-00667-y. ALS=33,5(40808ES)
- Wang A, Chen C, Mei C, et al. Aangeboren immuundetectie van lysosomale disfunctie drijft meerdere lysosomale opslagstoornissen aan. Nat Cell Biol. 2024;26(2):219-234. doi:10.1038/s41556-023-01339-x.ALS=21.3(40802ES)
- Liu H, Zhen C, Xie J, et al. TFAM is een autofagie-receptor die ontstekingen beperkt door binding aan cytoplasmatisch mitochondriaal DNA. Nat Cell Biol. 2024;26(6):878-891. doi:10.1038/s41556-024-01419-6.ALS=21.3(40802ES)
- Wang WW, Ji SY, Zhang W, et al. Structuurgebaseerd ontwerp van niet-hypertrofische apeline-receptormodulator. Cell. 2024;187(6):1460-1475.e20. doi:10.1016/j.cell.2024.02.004.ALS=64,5(40802ES)
- Ke J, Pan J, Lin H, et al. Targeting Rab7-Rilp Mediated Microlipophagy verlicht lipidentoxiciteit bij diabetische cardiomyopathie. Adv Sci (Weinh). Online gepubliceerd op 5 juni 2024. doi:10.1002/advs.202401676.ALS=15.1(40806ES)
- Jiang L, Xie X, Su N, et al. Grote Stokes shift fluorescerende RNA's voor dual-emissie fluorescentie en bioluminescentie beeldvorming in levende cellen. Nat Methods. 2023;20(10):1563-1572. doi:10.1038/s41592-023-01997-7.ALS=48(40802)
- Lou M, Huang D, Zhou Z, et al. DNA-virus-oncoproteïne HPV18 E7 antagoniseert selectief cGAS-STING-getriggerde aangeboren immuunactivatie. J Med Virol. 2023;95(1):e28310. doi:10.1002/jmv.28310.ALS=20,69(40802ES)
- Su J, Shen S, Hu Y, et al. SARS-CoV-2 ORF3a remt cGAS-STING-gemedieerde autofagieflux en antivirale functie. J Med Virol. 2023;95(1):e28175. doi:10.1002/jmv.28175.ALS=20.69(40802ES)
- Lu YY, Zhu CY, Ding YX, et al. Cepharanthine, een regulator van keap1-Nrf2, remt de groei van maagkanker via oxidatieve stress en het energiemetabolismepad. Cell Death Discov. 2023;9(1):450. Gepubliceerd 12 dec. 2023. doi:10.1038/s41420-023-01752-z.ALS=7(40806ES)
- Li X, Zhang Y, Xu L, et al. Ultragevoelige sensoren onthullen het spatiotemporele landschap van lactaatmetabolisme in fysiologie en ziekte. Cell Metab. 2023;35(1):200-211.e9. doi:10.1016/j.cmet.2022.10.002.ALS=31.373(40802ES)
- Li X, Zhang Y, Xu L, et al. Ultragevoelige sensoren onthullen het spatiotemporele landschap van lactaatmetabolisme in fysiologie en ziekte. Cell Metab. 2023;35(1):200-211.e9. doi:10.1016/j.cmet.2022.10.002.ALS=31.373(40804ES)
- Huang Y, Motta E, Nanvuma C, et al. Microglia/macrofaag-afgeleide humane CCL18 bevordert glioomprogressie via CCR8-ACP5-as geanalyseerd in gehumaniseerd slice-model. Cell Rep. 2022;39(2):110670. doi:10.1016/j.celrep.2022.110670.ALS=8,8(40804ES)
- Chai Q, Yu S, Zhong Y, et al. Een bacteriële fosfolipidefosfatase remt pyroptose van de gastheer door ubiquitine te kapen. Science. 2022;378(6616):eabq0132. doi:10.1126/science.abq0132.ALS=63.714(40802ES)
- Liu R, Yang J, Yao J, et al. Optogenetische controle van RNA-functie en metabolisme met behulp van geconstrueerde licht-schakelbare RNA-bindende eiwitten. Nat Biotechnol. 2022;40(5):779-786. doi:10.1038/s41587-021-01112-1.ALS=54.908(40802ES)
- Chen S, Chen G, Xu F, et al. Behandeling van allergisch eosinofiel astma door middel van geconstrueerde IL-5-verankerde chimere antigeenreceptor T-cellen. Cell Discov. 2022;8(1):80. Gepubliceerd 16 aug. 2022. doi:10.1038/s41421-022-00433-y.ALS=38.079(40804ES)