細胞トランスフェクションは、外来性核酸（DNA、mRNA、siRNA、miRNAなど）を細胞に導入する技術であり、現代の生物医学研究において重要な役割を果たしています。科学研究の深化に伴い、様々な細胞種に対する需要はますます多様化しています。一般的に使用されるHEK293細胞から、特殊な腫瘍細胞や初代培養細胞に至るまで、それぞれの細胞種には独自の特性と要件があります。同様に、異なる種類の核酸には、効率的かつ安全な遺伝子送達を確保するために、それぞれに固有のトランスフェクション戦略が必要です。したがって、適切なトランスフェクション試薬を選択することは、実験の成功に不可欠です。
化学トランスフェクション試薬は、細胞生物学研究に不可欠なツールです。DNA、mRNA、siRNA、miRNAなどの核酸を様々なメカニズムで細胞内に導入し、遺伝子発現、サイレンシング、あるいは機能研究を実現します。現在、最も一般的に使用されている化学トランスフェクション試薬には、リポソームトランスフェクション試薬、PEIベースの試薬、リン酸カルシウム試薬などがあり、それぞれに独自の利点と応用シナリオがあります。
表1. 一般的な化学トランスフェクション試薬の違い
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製品タイプ |
動作原理 |
利点 |
デメリット |
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リポソームトランスフェクション試薬 |
1. 複合体の形成: リポソーム試薬にはカチオン性脂質が含まれており、その正に帯電したヘッドグループが核酸の負に帯電したリン酸基に静電的に結合して、脂質-核酸複合体を形成します。 2.細胞膜への結合: 複合体は正に帯電しているため、負に帯電した細胞膜に吸着することができます。 3.エンドサイトーシス: 細胞はエンドサイトーシスを通じて複合体を内部化し、エンドソームを形成します。 4. エンドソームからの脱出: リポソームは多くの場合「プロトンスポンジ」効果を考慮して設計されており、カチオン性脂質が酸性のエンドソーム環境を緩衝化し、エンドソーム膜を不安定化させて複合体を細胞質に放出します。 5.核酸の放出：siRNA、miRNA、mRNAの場合、機能活性は細胞質内で発現します。DNAの場合、発現には核への侵入が必要です。 6.遺伝子発現：核内に入った DNA は mRNA に転写され、タンパク質に翻訳されて、外因性遺伝子発現が達成されます。 |
1. トランスフェクションが難しい初代細胞を含むさまざまな細胞株で高いトランスフェクション効率を実現します。 2. 接着細胞と浮遊細胞の両方、およびさまざまな核酸（DNA、siRNA、miRNAなど）に幅広く適用できます。 3. 特別な血清除去をすることなく、血清を含む培地で使用できます。 |
1. 特に高濃度または長期暴露の場合の細胞毒性。 2. リン酸カルシウムトランスフェクションなどの従来の方法に比べてコストが高くなります。 3. 血清クリアランスが速く、肺に蓄積し、炎症反応が強く、毒性が高いため、生体内での応用は限られています。 |
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PEIトランスフェクション試薬 |
1.複合体の形成: PEI は、PEI 上のアミンと DNA のリン酸基との間の静電相互作用を介して、負に帯電した DNA に結合する、非常にカチオン性の高いポリマーです。 2.膜付着：PEI-DNA複合体は負に帯電した細胞膜に付着します。 3.エンドサイトーシス: 細胞はエンドサイトーシスを介して複合体を内部化し、エンドソームを形成します。 4.エンドソームからの脱出：PEI は「プロトンスポンジ」効果を示します。酸性エンドソーム内のアミンのプロトン化によりイオンと水が引き込まれ、膨張と破裂が起こり、複合体が細胞質に放出されます。 5. DNA の放出と発現: PEI と DNA の結合が解放されると解離し、DNA が核内に入り、転写と翻訳が行われるようになります。 |
1. 安定した複合体形成による高いトランスフェクション効率。 2. 他のカチオン性ポリマーに比べて細胞毒性が低い。 3. コスト効率に優れ、特に大規模なウイルスベクター生産に適しています。 4. 臨床および商業製造向けの GMP グレードで利用可能です。 |
1. 汎用性が低い - 主に DNA 送達に適しており、mRNA、siRNA、または miRNA への適用は限定されています。 2. 主に HEK293 細胞では効率が高いが、トランスフェクションが難しい細胞では効果が低い。 |
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リン酸カルシウムトランスフェクション試薬 |
1.リン酸カルシウム-DNA共沈殿物の形成：リン酸を含むHEPES緩衝液中では、プラスミドDNAはカルシウムイオンと結合し、静電相互作用により共沈殿物を形成。 2.細胞への取り込み：沈殿物は細胞表面に吸着し、エンドサイトーシスによって細胞内に取り込まれます。粒子のサイズと品質は、効率に直接影響します。 3. DNA の放出と発現: 内部に入ると DNA が放出され、一時的に発現したり、ゲノムに安定的に組み込まれたりします。 |
1. 低コストなので、予算が限られている研究室に適しています。 2. シンプルで簡単に実行できます。 3. 一過性発現と安定細胞株生成の両方に適用可能です。 |
1. 効率は大きく変動し、pH や DNA の純度などの要因に左右されます。 2. 特定の細胞タイプ（主にタンパク質発現およびウイルスパッケージング用の HEK293）に限定されており、初代細胞には適していません。 |
Yeasen Biotechは、強力な研究開発と製造の専門知識を活かし、DNAおよびRNAトランスフェクション試薬の処方を継続的に最適化し、製造プロセスを改善しています。同社は、カチオン性脂質とカチオン性ポリマーをベースとした多様な製品ポートフォリオを提供し、研究機関や企業の幅広いニーズに対応しています。
利点は次のとおりです:
幅広い適用性：プラスミドDNA、siRNA、miRNA、mRNAの高効率トランスフェクション
高いトランスフェクション効率：90％以上の効率で、マルチプラスミドの共トランスフェクションに適しています。
マルチセルライン検証：40種類以上の細胞タイプで検証済みで優れた結果
幅広い応用シナリオ：安定した細胞株の生成、一過性タンパク質発現、AAVおよびLVパッケージング
高い引用頻度：400以上の高影響力のある出版物、合計IFは3000を超える
GMPグレード製品：商業規模の生産と規制申請をサポート
適切なトランスフェクション試薬の選び方
最適なトランスフェクション効率と条件には、細胞の種類や核酸（DNA、mRNA、siRNAなど）ごとに異なる要件があるため、適切な試薬を選択することが成功の鍵となります。データの正確性と再現性を確保するため、細胞毒性を最小限に抑えながら効率を最大化する試薬を選択する必要があります。Yeasenは、様々なアプリケーション向けに最適化された製品シリーズを提供しており、研究者がそれぞれのニーズに最適なソリューションを見つけられるようサポートします。
製品情報
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カタログ番号 |
製品名 |
細胞の種類 |
核酸の種類 |
応用 |
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40802ES |
共通セル |
DNA |
複数の細胞タイプに効率的にトランスフェクションできる高性能リポソーム試薬 |
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40804ES |
共通セル |
レンチウイルス |
レンチウイルス感染を増強する |
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40806ES |
一般的な細胞（トランスフェクションが難しい） |
siRNA、miRNA、ASO |
高いノックダウン効率を持つ専用のsiRNA/miRNA試薬 |
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40809ES |
一般的な細胞（トランスフェクションが難しい） |
mRNA |
複数の細胞タイプにおける高効率mRNA送達 |
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40815ES |
共通セル |
DNA |
タンパク質発現やウイルスパッケージングに広く利用されている |
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40816ES |
共通セル |
DNA |
汎用ウイルスパッケージングトランスフェクション試薬 |
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40820ES |
共通セル |
DNA |
— |
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40823ES |
共通セル |
DNA |
AAV特異的パッケージングトランスフェクション試薬 |
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40824ES |
共通セル |
DNA |
GMPグレードのAAV特異的トランスフェクション試薬 |
製品パフォーマンス
単一プラスミドトランスフェクション
6ウェルプレートシステムにおいて、Yeasen 40802ESおよび他社試薬を用いてGFPプラスミドをHEK293細胞にトランスフェクションした。トランスフェクション後48時間で蛍光顕微鏡下でGFP発現を観察した。
デュアルプラスミドトランスフェクション
細胞の種類: HEK293 ;フォーマット: 12ウェルプレート、一過性トランスフェクション;プラスミド総量: 1 μg ;トランスフェクション試薬: 3 μL
顧客事例
細菌タンパク質がオートファゴソームの形成を誘導する
細胞：ヘラ
導入プラスミド：細菌エフェクタータンパク質A
LC3II: オートファゴソームマーカータンパク質
有糸分裂紡錘体の構造
細胞：ヘラ
導入プラスミド: Flag-チューブリン
核染色：Hoechst33342
マルチセルライン検証
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細胞の種類 |
細胞の種類 |
細胞の種類 |
細胞の種類 |
細胞の種類 |
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293フィート |
カコ2 |
HEK 293T |
LM3 |
NIH-3T3 |
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293T |
CHO-K1 |
HEK293 |
MCF10A |
PC12 |
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3T3 |
COS-7 |
ヒーラ |
MCF-7 |
生264.7 |
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5～8階 |
DF-1 |
肝炎3B |
MDA-MB-231 |
RKO |
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A549 |
H520 |
ヘパ1-6 |
外務省 |
SGC-7901 |
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BV-2 |
H9 |
肝G2 |
MKN-28 |
SMCC7721 |
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C2C12 |
H9c2 |
HUVEC |
N2A |
ベロ |
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C6 |
ハキャット |
レンティ X-293T |
NCI-H1975 |
HCT116 |
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WRL-68 |
THP-1 |
MDCK |
肝細胞2C |
もっと… |
影響力の大きい文献の引用（抜粋）
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