干细胞转染工具之大集合[选购宝典]

【字体: 时间:2014年02月20日 来源:生物通

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  对干细胞而言,转染却像一座格外险峻的山峰。多能干细胞会形成球体,这种形态会导致转染效率降低。若分离成单个细胞,它们又会面临毒性。而有些干细胞类型则会受到培养环境的影响,些许改变都会影响转染效率。不过,不必担心,我们还有很多选择。

转染是许多细胞生物学研究中必须要翻过的一座大山。征服这座大山,我们有多种方法可以选择,比如病毒导入、脂质体转染、电穿孔,等等。选择哪一种方法,这要取决于您的细胞类型、核酸类型,以及所需的转染效率。

对干细胞而言,转染却像一座格外险峻的山峰。多能干细胞会形成球体,这种形态会导致转染效率降低。若分离成单个细胞,它们又会面临毒性。而有些干细胞类型则会受到培养环境的影响,些许改变都会影响转染效率。因此,大家常用的阳离子脂质体可能会导致干细胞的转染效率低,或带来毒性。

不过,不必担心,我们还有很多选择。

电穿孔仪

电穿孔是个物理过程,细胞在高压电场的作用下,具有短暂的通透性,可从周围环境中摄入核酸、蛋白质等大分子。这种方法操作简便、重复性好,使用范围广,基本上不挑细胞,可导入DNA、RNA或蛋白,转染效率较化学方法高。当然,您首先得有台电穿孔仪。

过去普遍认为,电穿孔技术的毒性较大,因为电脉冲会杀死一定比例的细胞。不过,技术在不断进步,这一缺点也在改进。Life Technologies的Neon™ 转染系统可将核酸高效导入几乎任意一种动物细胞内,包括难以转染的原代细胞、干细胞和造血系统来源的细胞,同时保持高的细胞活性。

它采用一个特殊的移液器吸头来取代传统的电转杯。移液器吸头内使用24K镀金电极,可形成更为均匀的电场,同时最大限度地减少温度升高和pH值变化幅度,在确保细胞高效转染的同时,也更为温和,保证细胞存活率更高。

由于省掉了电转杯,转染过程也更为简化:只需将细胞和核酸吸入Neon移液器吸头中,再插入到移液器吸头架上,并按“Start”即可。Neon系统带有两种吸头:10 μl和100 μl,让您可根据实验要求灵活选择,而不像传统电穿孔仪那样只能转染固定量的细胞。

Neon系统已成功转染了多种细胞。在干细胞方面,它也有出色的表现。以下是生物通整理的干细胞转染数据(来自Life Technologies网站)。索取更多资料

细胞

转染效率

存活率

人间充质干细胞(hMSC

54%

90%

BGO1V胚胎干细胞

33%

92%

H9胚胎干细胞

29%

99%

小鼠胚胎干细胞

88%

96%

人脂肪来源的干细胞(ADSC

88%

96%

人神经干细胞

53%

97%

大鼠神经干细胞

66%

92%

Bio-Rad的Gene Pulser MXcell电穿孔系统也是胚胎干细胞转染的理想选择。这是个完全开放的系统,您既可以使用预设程序,快速进行转染,也可以根据细胞类型手动编写程序,从电压到脉冲次数,找到特定细胞的最理想条件,包括难转染的原代细胞和干细胞。此外,此系统还可以采用电击板进行实验,以便筛选不同的电穿孔条件。

之前,Bio-Rad曾发布了一篇技术指南(编号为5904),是由美国得克萨斯大学健康科学中心的Eva Zsigmond撰写的,讲述的是如何利用Gene Pulser Mxcell电穿孔系统高效转染小鼠和人类的胚胎干细胞。感兴趣的读者可以点此查看


试剂新品

一晃,Lipofectamine转染试剂已经陪伴了我们二十年,同时,这个家族也迎来了一位新成员——Lipofectamine® 3000。据介绍,Lipofectamine 3000采用最先进的脂质体纳米微粒技术,提供了出众的转染性能和可重复的结果。它适用于各种难转染的细胞及常见的细胞,在保证转染效率的同时也提高了细胞存活率。

在Life Technologies网站的细胞转染操作建议(Cell-Specific Transfection Protocols)中,对于干细胞的质粒DNA转染,它建议使用Lipofectamine 3000,并附上了转染用量和操作步骤;对于小RNA转染,则建议使用Lipofectamine RNAiMAX。

号外:即日起至2014年3月31日,购买Lipofectamine 3000可享受新品尝鲜价,1.5 mL仅需3000元,原价5400元。立即索取资料或订购>>

Promega公司也在近期推出了最新的ViaFect™转染试剂。ViaFect是一种阳离子配方的转染试剂,旨在有效地将DNA导入各个细胞系。它不仅在我们常用的贴壁细胞上表现良好,也适用于通常认为难以转染的细胞,如悬浮细胞和干细胞。研究证实,ViaFect转染试剂能够可靠转染诱导多能干细胞(iPSC),如Cellular Dynamics的iCell® 心肌细胞,实现其他试剂所不能的分析。

ViaFect转染试剂采用简单的三步操作,所需的优化极少。它不需要去除血清或培养基,在导入转染复合物后也无需洗涤或更换培养基。此外,ViaFect转染试剂本身不含动物来源的成分。了解更多>>

热门之选

QIAGEN的转染试剂,特别是Effectene和HiPerFect试剂,已成功地应用于干细胞。这些脂类转染试剂克服了怕血清和抗生素的缺点,使得细胞毒性大大降低的同时转染效率提高。Effectene适合DNA的转染,而HiPerFect则是小RNA专用的转染试剂。

据QIAGEN公司的全球产品经理Andrea Stutte-Rabe介绍,成功转染受到多种因素的影响,包括细胞的健康和活力、核酸质量、所用的转染试剂、转染的持续时间以及血清的存在与否。“QIAGEN的转染试剂是为高效转染以及超低毒性而开发的。不过,干细胞的转染始终是个挑战,因此需要重视优化步骤。”

另一个热门的选择是Clontech的Xfect™转染试剂。它系出名门(麻省理工学院),是一种生物降解的聚合物,适用于大多数细胞类型。不过,对于干细胞的转染,它还有两个“近亲”。

Xfect mESC转染试剂是专为小鼠胚胎干细胞的转染而设计的。经过验证,它在小鼠胚胎干细胞系E14TG2A 和D3中的转染效率均高于市场上畅销的其他试剂。Xfect™ Adult Stem Cell转染试剂则适用于人成体干细胞研究,能在人间充质干细胞和脂肪来源的干细胞中实现更高的转染效率。据介绍,人间充质干细胞(hMSC)的转染效率达到67%,而人脂肪来源干细胞(hADSC)更高达99%。

Xfect试剂不仅转染效率高,毒性也比较低。以往,由于转染试剂不能耐受血清,转染过程中还得换成无血清培养基,甚是麻烦。Xfect则不受血清的影响,转染全程都可以有血清的存在,使用更方便。

小贴士

大家都希望有一种转染试剂能够适用于所有类型的细胞,但实际上没有产品能够做到。Clontech的高级产品经理Baz Smith解释道,成功的质粒转染依赖于有丝分裂时的核膜破裂。如果细胞不分裂,质粒就不能进入细胞核,表达目的基因,而无论您使用哪种转染试剂。

至于转染效率,则高度依赖于细胞的整体健康状况和生长速度。因此,优化转染时,无论是干细胞或其他任何类型的细胞,都必须考虑培养环境的各个方面。而转染条件本身,如核酸量、核酸与转染试剂的比例、孵育时间和浓度等,也需要优化。

好在目前大部分公司都提供细胞特异的操作步骤。在此基础上优化,干细胞转染应该会轻松不少吧。(生物通 余亮)

 

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