การถ่ายโอนยีนของเซลล์เป็นเทคนิคในการนำกรดนิวคลีอิกจากภายนอก (เช่น DNA, mRNA, siRNA, miRNA เป็นต้น) เข้าไปในเซลล์ และมีบทบาทสำคัญในงานวิจัยทางชีวการแพทย์สมัยใหม่ ในขณะที่การวิจัยทางวิทยาศาสตร์ยังคงเจาะลึกมากขึ้น ความต้องการเซลล์ประเภทต่างๆ ก็เพิ่มมากขึ้นเช่นกัน ตั้งแต่เซลล์ HEK293 ทั่วไปไปจนถึงเซลล์เนื้องอกประเภทพิเศษและเซลล์หลัก ซึ่งแต่ละประเภทก็มีลักษณะและความต้องการเฉพาะของตัวเอง ในทำนองเดียวกัน กรดนิวคลีอิกประเภทต่างๆ ยังต้องการกลยุทธ์การถ่ายโอนยีนเฉพาะเพื่อให้แน่ใจว่าการส่งยีนจะมีประสิทธิภาพและปลอดภัย ดังนั้น การเลือกรีเอเจนต์การถ่ายโอนยีนที่เหมาะสมจึงมีความสำคัญต่อความสำเร็จของการทดลอง
สารเคมีถ่ายโอนยีนเป็นเครื่องมือที่ขาดไม่ได้ในการวิจัยชีววิทยาเซลล์ ซึ่งจะนำกรดนิวคลีอิก เช่น DNA, mRNA, siRNA, miRNA เป็นต้น เข้าสู่เซลล์ผ่านกลไกต่างๆ เพื่อให้เกิดการแสดงออกของยีน การทำให้เงียบ หรือการศึกษาการทำงาน ปัจจุบัน สารเคมีถ่ายโอนยีนที่ใช้กันทั่วไป ได้แก่ สารเคมีถ่ายโอนยีนไลโปโซม สารเคมีถ่ายโอนยีน PEI และสารเคมีถ่ายโอนยีนแคลเซียมฟอสเฟต โดยแต่ละชนิดมีข้อดีและสถานการณ์ที่สามารถใช้งานได้แตกต่างกัน
ตารางที่ 1: ความแตกต่างระหว่างสารเคมีถ่ายโอนยีนแต่ละชนิดมีอะไรบ้าง
| หมวดหมู่สินค้า | หลักการ | ข้อดี | ข้อเสีย |
| สารรีเอเจนต์การถ่ายโอนไลโปโซม | 1. รีเอเจนต์การถ่ายโอนไลโปโซมมีลิพิดที่มีประจุบวกซึ่งจะจับกับกรดนิวคลีอิกที่มีประจุลบเพื่อสร้างคอมเพล็กซ์ลิพิด-กรดนิวคลีอิก 2. คอมเพล็กซ์เหล่านี้จะถูกดึงดูดไปที่เยื่อหุ้มเซลล์ที่มีประจุลบ 3. เซลล์จะกลืนสารเชิงซ้อนเข้าไปในเอนโดโซมผ่านเอนโดไซโทซิส 4. ผลของ "ฟองน้ำโปรตอน" ของไขมันในสารเชิงซ้อนจะป้องกันไม่ให้เอนโดโซมเป็นกรด ทำให้เกิดความไม่เสถียรของเยื่อหุ้มเซลล์และการแตก ทำให้สารเชิงซ้อนถูกปล่อยเข้าไปในไซโตพลาซึม 5. กรดนิวคลีอิกขนาดเล็ก เช่น siRNA, miRNA หรือ mRNA สามารถทำงานในไซโตพลาซึมได้ ในขณะที่ DNA จำเป็นต้องเข้าสู่นิวเคลียสจึงจะแสดงออกได้ 6. เมื่ออยู่ในนิวเคลียสแล้ว DNA จะถูกถอดรหัสเป็น mRNA และแปลเป็นโปรตีน แสดงถึงยีนแปลกปลอม | 1. สารเคมีถ่ายโอนยีนแบบไลโปโซมมีประสิทธิภาพสูงกับสายเซลล์ต่างๆ รวมถึงเซลล์หลักที่ถ่ายโอนยีนได้ยาก 2. มีความหลากหลาย เข้ากันได้กับทั้งเซลล์ยึดเกาะและเซลล์แขวนลอย และกรดนิวคลีอิกต่างๆ เช่น DNA, siRNA และ miRNA 3. สารเคมีเหล่านี้ทำงานได้ดีในสื่อที่ประกอบด้วยซีรั่ม โดยหลีกเลี่ยงความจำเป็นในการกำจัดซีรั่มออก จึงลดความเสียหายของเซลล์ให้เหลือน้อยที่สุด | 1. สารเคมีถ่ายโอนยีนผ่านไลโปโซมอาจเป็นพิษต่อเซลล์ โดยเฉพาะในความเข้มข้นสูงหรือเป็นเวลานาน โดยอาจส่งผลต่อการอยู่รอดและการทำงานของเซลล์ได้ 2. มีราคาแพงกว่าวิธีการแบบดั้งเดิม เช่น การถ่ายแคลเซียมฟอสเฟต 3. การใช้ในร่างกายมีข้อจำกัดเนื่องจากการชะล้างซีรั่ม การสะสมในเนื้อเยื่อปอด และอาจทำให้เกิดการอักเสบอย่างรุนแรงและความเป็นพิษสูง |
| เกาะปริ๊นซ์เอ็ดเวิร์ด สารเคมีถ่ายโอนยีน | 1. PEI ซึ่งเป็นโพลิเมอร์ที่มีประจุบวก จะจับกับ DNA ที่มีประจุลบเพื่อสร้างสารเชิงซ้อน PEI-DNA โดยอาศัยปฏิสัมพันธ์ทางไฟฟ้าสถิต 2. คอมเพล็กซ์เหล่านี้จะเกาะติดกับเยื่อหุ้มเซลล์ที่มีประจุลบ 3. เซลล์จะกลืนคอมเพล็กซ์ PEI-DNA ผ่านทางเอนโดไซโทซิส ทำให้เกิดเอนโดโซม 4. ผลของ "ฟองน้ำโปรตอน" ของ PEI ทำให้เอนโดโซมบวมและแตกในสภาพแวดล้อมที่มีกรด ส่งผลให้สารเชิงซ้อนถูกปลดปล่อยลงในไซโตพลาซึม 5.ในไซโตพลาซึม พันธะ PEI-DNA จะแตก ทำให้ DNA เข้าไปในนิวเคลียสได้ ซึ่งจะถูกถอดรหัสและแปลเป็นโปรตีน | 1. สารเคมีการถ่ายโอนยีน PEI สร้างสารเชิงซ้อนที่เสถียรกับ DNA ซึ่งช่วยเพิ่มประสิทธิภาพการถ่ายโอนยีน 2. มีความเป็นพิษต่อเซลล์ต่ำกว่าเมื่อเปรียบเทียบกับโพลิเมอร์ที่มีประจุบวกอื่นๆ โดยรักษาความสามารถในการมีชีวิตและการทำงานของเซลล์ 3. สารเคมี PEI นำเสนอโซลูชันที่คุ้มต้นทุน โดยเฉพาะอย่างยิ่งสำหรับการถ่ายโอนยีนขนาดใหญ่ เช่น การผลิตเวกเตอร์ไวรัส 4. สารเคมี PEI มีจำหน่ายในเกรด GMP สำหรับการผลิตทางคลินิกและเชิงพาณิชย์ รับประกันคุณภาพและเป็นไปตามข้อกำหนด | 1. รีเอเจนต์การถ่ายโอนยีน PEI มีความคล่องตัวจำกัด โดยใช้กับ DNA เป็นหลัก และมีประสิทธิผลน้อยกว่ากับกรดนิวคลีอิกอื่นๆ เช่น mRNA, siRNA และ miRNA 2. แสดงให้เห็นถึงประสิทธิภาพสูงในเซลล์ประเภทเฉพาะ เช่น เซลล์ HEK293 สำหรับการบรรจุไวรัสและการแสดงออกของโปรตีน แต่ทำงานได้ไม่ดีกับเซลล์ที่ถ่ายโอนยีนได้ยาก |
| สารรีเอเจนต์ทรานสเฟกชันแคลเซียมฟอสเฟต | 1. DNA/แคลเซียมฟอสเฟตจะตกตะกอนร่วมกันกับฟอสเฟตในบัฟเฟอร์ HEPES โดยที่ประจุลบของ DNA จะจับกับไอออนแคลเซียมบวก 2. เซลล์จะกลืนตะกอนร่วมเหล่านี้ ซึ่งเกาะติดกับพื้นผิวของเซลล์ผ่านกระบวนการเอนโดไซโทซิส ซึ่งเป็นขั้นตอนสำคัญสำหรับประสิทธิภาพการถ่ายโอนยีน 3. ภายในเซลล์ สารตกตะกอนร่วมจะปล่อย DNA ออกมา ซึ่งสามารถนำไปสู่การแสดงออกชั่วคราวหรือการรวมเข้ากับจีโนมอย่างมีเสถียรภาพ | 1. การถ่ายโอนแคลเซียมฟอสเฟตมีต้นทุนประหยัด เหมาะกับห้องปฏิบัติการที่มีงบประมาณจำกัด 2. ง่ายต่อการดำเนินการ ต้องใช้ขั้นตอนง่ายๆ และทักษะทางเทคนิคเพียงเล็กน้อย 3. สามารถใช้สำหรับการแสดงออกของโปรตีนชั่วคราวและการสร้างสายเซลล์ที่เสถียร | 1. ประสิทธิภาพการถ่ายโอนแคลเซียมฟอสเฟตนั้นผันผวนและไวต่อปัจจัยต่างๆ เช่น ค่า pH และความบริสุทธิ์ของ DNA ซึ่งอาจนำไปสู่การถ่ายโอนที่ล้มเหลว โดยเฉพาะอย่างยิ่งกับ DNA ที่ไม่บริสุทธิ์ 2. ไม่เหมาะสำหรับเซลล์ทุกประเภท โดยส่วนใหญ่ใช้สำหรับเซลล์ HEK293 และมีประสิทธิภาพน้อยกว่าสำหรับเซลล์หลักและเซลล์ประเภทอื่นๆ |
ความสามารถในการใช้งานที่กว้างขวาง: มีความสามารถในการถ่ายโอนยีนพลาสมิด DNA, siRNA, miRNA และ mRNA ได้อย่างมีประสิทธิภาพ
ประสิทธิภาพการถ่ายโอนข้อมูลสูง: ประสิทธิภาพการถ่ายโอนเซลล์เกิน 90% ตอบสนองความต้องการในการถ่ายโอนร่วมของพลาสมิดหลายตัว
ตรวจสอบแล้วข้ามสายเซลล์หลายสาย: แสดงให้เห็นประสิทธิภาพการถ่ายโอนยีนที่ดีในสายเซลล์ที่แตกต่างกันมากกว่า 40 สาย
ขอบเขตการใช้งานที่กว้างขวาง: ใช้สำหรับการสร้างสายเซลล์ที่เสถียร การแสดงออกของโปรตีนชั่วคราว และการบรรจุไวรัส AAV และ LV
ความถี่การอ้างอิงสูงในวรรณกรรม: ได้รับการอ้างถึงในสิ่งพิมพ์ที่มีผลกระทบสูงกว่า 400 รายการ โดยมีค่าปัจจัยผลกระทบรวมเกินกว่า 3,000+
วิธีการเลือกรีเอเจนต์ทรานส์เฟกชันให้เหมาะกับความต้องการของคุณ
เนื่องด้วยข้อกำหนดพิเศษสำหรับประสิทธิภาพการถ่ายโอนยีนและเงื่อนไขในเซลล์ชนิดต่างๆ และกรดนิวคลีอิก (เช่น DNA, mRNA, siRNA เป็นต้น)) การเลือกรีเอเจนต์ทรานส์เฟกชันที่เหมาะสมถือเป็นสิ่งสำคัญต่อความสำเร็จของการทดลอง โดยพิจารณาจากความต้องการเฉพาะของการทดลอง เลือกรีเอเจนต์ทรานส์เฟกชันที่สามารถเพิ่มประสิทธิภาพทรานส์เฟกชันและลดพิษต่อเซลล์ให้เหลือน้อยที่สุด เพื่อให้มั่นใจถึงความแม่นยำของข้อมูลการทดลองและความแข็งแกร่งของผลการทดลอง
การนำเสนอเคส
ในระบบเพลท 6 หลุม พลาสมิดที่แสดง GFP จะถูกถ่ายโอนเข้าสู่เซลล์ HEK293 โดยใช้
ในจาน 12 หลุม เซลล์ HEK293 จะถูกถ่ายโอนยีนด้วยพลาสมิดดีเอ็นเอทั้งหมด 1 μg โดยใช้รีเอเจนต์ถ่ายโอนยีน 3 μL ก็สามารถถ่ายโอนยีนร่วมกันกับพลาสมิด 2 ตัวได้สำเร็จ
กรณีศึกษาลูกค้า
ผ่านการตรวจสอบแล้วในหลากหลายสายเซลล์ โดยมีขอบเขตการใช้งานที่กว้างขึ้น
| เซลล์ | เซลล์ | เซลล์ | เซลล์ | เซลล์ |
| 293ฟ. | คาโก้2 | เฮก 293T | LM3 | เอ็นไอเอช-3ที3 |
| 293ที | โช-เค1 | เอชอีเค293 | เอ็มซีเอฟ10เอ | พีซี12 |
| 3t3 | คอส-7 | เฮล่า | เอ็มซีเอฟ-7 | ราw264-7 |
| ชั้น 5-8 | ดีเอฟ-1 | โรคไวรัสตับอักเสบบี 3 | เอ็มดีเอ-เอ็มบี-231 | อาร์เคโอ |
| เอ549 | เอช520 | เฮปา1-6 | เมฟ | SGC-7901 |
| บีวี-2 | เอช 9 | ไวรัสตับอักเสบบีชนิดที่ 2 | เอ็มเคเอ็น-28 | ส.ม.ค.7721 |
| ซีทูซี12 | H9c2 | ฮูเวค | เอ็นทูเอ | เวโร |
| ซี6 | ฮาคาท | เลนติ X-293T | เอ็นซีไอ-เอช1975 | HCT116 |
| ดับเบิ้ลยูอาร์แอล-68 | ทีเอชพี-1 | เอ็มดีเคเค | โรคไวรัสตับอักเสบซี | มากกว่า… |
รายการสินค้า
| หมายเลขแมว | ชื่อสินค้า | กรดนิวคลีอิก | แอปพลิเคชัน |
| 40802ES | ดีเอ็นเอ | สารรีเอเจนต์การถ่ายโอนไลโปโซมประสิทธิภาพสูง | |
| 40804ES | แอลวี | เพิ่มความสามารถในการติดเชื้อเลนติไวรัส | |
| 40806ES | ไซอาร์เอ็นเอ ไมโครอาร์เอ็นเอ เอเอสโอ | รีเอเจนต์การถ่ายโอนยีนเฉพาะ siRNA และ miRNA ที่มีประสิทธิภาพในการน็อคดาวน์สูง | |
| 40808ES | ดีเอ็นเอ, ไซอาร์เอ็นเอ, ไมโครอาร์เอ็นเอ | รีเอเจนต์การถ่ายโอนยีนไลโปโซมที่ได้รับการอัพเกรดซึ่งสามารถดำเนินการถ่ายโอนยีน DNA และ RNA ในเซลล์หลายประเภท โดยยังคงแสดงผลดีต่อเซลล์ที่ถ่ายโอนยีนได้ยาก | |
| 40809ES | เอ็มอาร์เอ็นเอ | รีเอเจนต์การถ่ายโอนยีนเฉพาะ mRNA ที่มีประสิทธิภาพในการถ่ายโอนยีนสูงในเซลล์หลายประเภท | |
| 40815ES | ดีเอ็นเอ | สามารถนำไปประยุกต์ใช้ได้อย่างหลากหลายสำหรับการแสดงออกของโปรตีนและการบรรจุไวรัส (รูปแบบผง) | |
| 40816ES | ไฮเอฟ ทรานส์® โพลีเอทิลีนเอมีน ลิเนียร์ (PEI) เอ็มW40000(การสลายอย่างรวดเร็ว) | ดีเอ็นเอ | |
| 40820ES | ดีเอ็นเอ | สารเคมีถ่ายโอนยีนเฉพาะสำหรับการบรรจุไวรัส ซึ่งสามารถให้ผลผลิตที่สูงขึ้นสำหรับการบรรจุไวรัส AAV และ LV | |
| 40821ES | ดีเอ็นเอ | ||
| 40823ES | ดีเอ็นเอ | ประสิทธิภาพการถ่ายยีนสูงสุด เหมาะอย่างยิ่งสำหรับการผลิต AAV ในวัฒนธรรมการแขวนลอย โดยให้ผลผลิตสูงกว่า |
ได้รับการอ้างอิงในสิ่งพิมพ์ที่มีผลกระทบสูงหลายฉบับ เพื่อรับประกันคุณภาพ (รายการอ้างอิงบางส่วน)
- Liang X, Gong M, Wang Z และคณะ คอมเพล็กซ์ LncRNA TubAR กับ TUBB4A และ TUBA1A เพื่อส่งเสริมการประกอบไมโครทูบูลและรักษาไมอีลิน Cell Discov. 2024;10(1):54. เผยแพร่เมื่อวันที่ 21 พฤษภาคม 2024 doi:10.1038/s41421-024-00667-y ถ้า=33.5(40808ES)
- Wang A, Chen C, Mei C และคณะ การรับรู้ภูมิคุ้มกันโดยกำเนิดของความผิดปกติของไลโซโซมกระตุ้นให้เกิดความผิดปกติในการสะสมของไลโซโซมหลายประการ Nat Cell Biol. 2024;26(2):219-234. doi:10.1038/s41556-023-01339-xถ้า=21.3(40802ES)
- Liu H, Zhen C, Xie J และคณะ TFAM เป็นตัวรับออโตฟาจีที่จำกัดการอักเสบโดยการจับกับดีเอ็นเอของไมโตคอนเดรียในไซโทพลาสซึม Nat Cell Biol. 2024;26(6):878-891. doi:10.1038/s41556-024-01419-6ถ้า=21.3(40802ES)
- Wang WW, Ji SY, Zhang W และคณะ การออกแบบตามโครงสร้างของตัวปรับเปลี่ยนตัวรับเอพีลินที่ไม่ทำให้เกิดภาวะไฮเปอร์โทรฟิก Cell. 2024;187(6):1460-1475.e20. doi:10.1016/j.cell.2024.02.004.ถ้า=64.5(40802ES)
- Ke J, Pan J, Lin H และคณะ การกำหนดเป้าหมายไมโครลิโปฟาจีที่ควบคุมโดย Rab7-Rilp ช่วยลดพิษของไขมันในกล้ามเนื้อหัวใจจากเบาหวาน Adv Sci (Weinh) เผยแพร่ทางออนไลน์เมื่อวันที่ 5 มิถุนายน 2024 doi:10.1002/advs.202401676ถ้า=15.1(40806ES)
- Jiang L, Xie X, Su N และคณะ Large Stokes shift fluorescent RNAs for dual-emission fluorescence and bioluminescence imaging in live cells. Nat Methods. 2023;20(10):1563-1572. doi:10.1038/s41592-023-01997-7.ถ้า=48(40802)
- Lou M, Huang D, Zhou Z และคณะ DNA virus oncoprotein HPV18 E7 ต่อต้านการกระตุ้นภูมิคุ้มกันโดยกำเนิดที่กระตุ้นด้วย cGAS-STING อย่างเลือกสรร J Med Virol. 2023;95(1):e28310. doi:10.1002/jmv.28310.ถ้า=20.69(40802ES)
- Su J, Shen S, Hu Y และคณะ SARS-CoV-2 ORF3a ยับยั้งการไหลของออโตฟาจีที่เกิดจาก cGAS-STING และฟังก์ชันต่อต้านไวรัส J Med Virol. 2023;95(1):e28175 doi:10.1002/jmv.28175.ถ้า=20.69(40802ES)
- Lu YY, Zhu CY, Ding YX และคณะ Cepharanthine ซึ่งเป็นตัวควบคุมของ keap1-Nrf2 ยับยั้งการเติบโตของมะเร็งกระเพาะอาหารผ่านความเครียดออกซิเดชันและเส้นทางการเผาผลาญพลังงาน Cell Death Discov. 2023;9(1):450. เผยแพร่เมื่อวันที่ 12 ธันวาคม 2023 doi:10.1038/s41420-023-01752-zถ้า=7(40806ES)
- Li X, Zhang Y, Xu L และคณะ เซ็นเซอร์ที่ไวต่อแสงมากเผยให้เห็นภูมิทัศน์เชิงปริภูมิและเวลาของการเผาผลาญแลคเตตในสรีรวิทยาและโรค Cell Metab. 2023;35(1):200-211.e9. doi:10.1016/j.cmet.2022.10.002.ถ้า=31.373(40802ES)
- Li X, Zhang Y, Xu L และคณะ เซ็นเซอร์ที่ไวต่อแสงมากเผยให้เห็นภูมิทัศน์เชิงปริภูมิและเวลาของการเผาผลาญแลคเตตในสรีรวิทยาและโรค Cell Metab. 2023;35(1):200-211.e9. doi:10.1016/j.cmet.2022.10.002.ถ้า=31.373(40804ES)
- Huang Y, Motta E, Nanvuma C และคณะ CCL18 ของมนุษย์ที่ได้จากไมโครเกลีย/แมโครฟาจส่งเสริมการดำเนินไปของก้อนเนื้อในสมองผ่านแกน CCR8-ACP5 ที่วิเคราะห์ในแบบจำลองชิ้นเนื้อของมนุษย์ Cell Rep. 2022;39(2):110670 doi:10.1016/j.celrep.2022.110670ถ้า=8.8(40804ES)
- Chai Q, Yu S, Zhong Y และคณะ ฟอสโฟลิปิดฟอสฟาเตสของแบคทีเรียยับยั้งไพโรพโทซิสของโฮสต์โดยการแย่งชิงยูบิควิติน Science. 2022;378(6616):eabq0132. doi:10.1126/science.abq0132.ถ้า=63.714(40802ES)
- Liu R, Yang J, Yao J และคณะ การควบคุมการทำงานของ RNA และการเผาผลาญด้วยออปโตเจเนติกส์โดยใช้โปรตีนที่จับกับ RNA ที่เปลี่ยนแสงได้ซึ่งออกแบบขึ้น Nat Biotechnol 2022;40(5):779-786 doi:10.1038/s41587-021-01112-1ถ้า=54.908(40802ES)
- Chen S, Chen G, Xu F และคณะ การรักษาโรคหอบหืดจากภูมิแพ้อีโอซิโนฟิลผ่านเซลล์ T ของตัวรับแอนติเจนไคเมอริกที่ยึดกับ IL-5 Cell Discov. 2022;8(1):80 เผยแพร่เมื่อวันที่ 16 สิงหาคม 2022 doi:10.1038/s41421-022-00433-yถ้า=38.079(40804ES)