揭秘HEK293细胞:基因工程的万能工具,遇上纳米技术会擦出什么火花?

“HEK293细胞——生物医学研究的‘明星细胞’,为何能成为基因治疗、病毒包装和蛋白表达的首选?

传统转染技术效率低、细胞损伤大,如何突破瓶颈?

ANRim生物技术带来UniquePOKE纳米针转染技术,让HEK293细胞的潜力彻底释放!

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HEK293的诞生:病毒与细胞的完美偶遇

▶ 历史性时刻

1972年:荷兰实验室中,腺病毒5型E1基因被人为插入人胚肾细胞(实验编号293),意外获得永生化细胞系。

▶ 为何独特?

腺病毒基因加持:整合的E1基因赋予细胞高效蛋白表达能力和病毒包装优势。

“工具细胞之王”:近50年来支撑了数以万计的研究论文,成为基因治疗、疫苗开发的”幕后英雄”。

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293家族进化论:各有所长的超级细胞

HEK293及其衍生细胞谱系图

HEK293细胞及其衍生细胞系是生物医学研究、重组蛋白生产和病毒载体开发的核心工具。不同衍生株因基因改造或筛选条件不同,具有独特的特性和应用场景。以下是主流HEK293细胞系的分类与对比:

一、基础HEK293及其经典衍生株

1.HEK293(原始株)

  • 来源:1977年由Frank Graham博士用Ad5 E1A/E1B基因转化人胚胎肾细胞获得。
  • 特点:易于转染,适合外源基因表达。
  • 缺点:贴壁性差,易在传代中丢失细胞。
  • 用途:基础研究、蛋白表达。

2. HEK293T(SV40 T抗原增强型)

  • 来源:斯坦福大学通过转染SV40大T抗原质粒改造而来。
  • 特点:高转染效率(>90%),能扩增含SV40 ori的载体。因SV40 T抑制p53,基因组稳定性较低。
  • 用途:病毒包装(慢病毒、腺病毒)、高表达蛋白生产。

3. HEK293S(悬浮适应型)

  • 来源:通过长期悬浮培养筛选获得。
  • 特点:可在无血清悬浮培养基中生长,适合大规模培养。
  • 缺点:基因组不稳定性高(如MYC基因扩增)。
  • 用途:工业化蛋白生产、病毒载体制备。

4. HEK293F(无血清悬浮克隆)

  • 来源:从HEK293中筛选出的悬浮适应克隆。
  • 特点:生长快,适合化学成分确定(CDM)培养基。转染效率高,蛋白表达水平稳定。
  • 用途:商业化重组蛋白生产(如抗体、疫苗)。
二、特殊功能改造衍生株

5. HEK293E(EBNA-1表达型)

  • 来源:转染EBV EBNA-1基因,支持oriP质粒的游离复制。
  • 特点:能显著提高含oriP载体的蛋白表达量。
  • 适合大规模瞬时转染。
  • 用途:重组蛋白的高效生产。

6.HEK293-6E(EBNA1截短增强型)

  • 来源:表达截短版EBNA1(去除了Gly-Gly-Ala重复区)。
  • 特点:比HEK293E 蛋白产量更高,适合工业化应用。
  • 用途:单克隆抗体、病毒样颗粒(VLPs)生产。

7.HEK293SG(糖基化缺陷型)

  • 来源:通过EMS诱变筛选出MGAT1基因缺失的293S克隆。
  • 特点:仅产生Man5GlcNAc2型N-聚糖(无复杂型糖基化)。
  • 用途:均一糖基化蛋白生产(如糖生物学研究)。

8.HEK293SGGD(糖基化工程型)

  • 来源:在293SG基础上引入endoT糖苷酶,进一步简化糖链。
  • 特点:可生产高甘露糖型或截短糖链的蛋白。
  • 用途:结构生物学(如结晶学研究)、糖蛋白药物开发。
三、其他重要衍生株

9. HEK293A(高贴壁型)

  • 来源:筛选出贴壁性更强的293亚克隆。
  • 特点:单层生长均匀,适合空斑试验(如腺病毒滴度测定)。
  • 用途:病毒学实验、噬斑分析。

10. HEK293H(无血清适应型)

  • 来源:适应无血清培养基(SFM)的293克隆。
  • 特点:生长快,转染效率高,适合工业化生产。
  • 用途:疫苗开发、基因治疗载体生产。

11. HEK293MSR(清道夫受体表达型)

  • 来源:基因工程改造表达人巨噬细胞清道夫受体。
  • 特点:高粘附性,适合细胞互作研究。
  • 用途:免疫学、病原体-宿主相互作用研究。

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当293细胞遇上UniquePOKE®:细胞性能充分发挥!

▌ 传统转染的桎梏

脂质体:效率低、毒性大

电穿孔:设备依赖性强,细胞死亡率高

病毒法:稳定表达,但构建周期长,成本高

“有没有一种方法,既能高效转染,又对细胞无损伤?”

▌ UniquePOKE®纳米针转染试剂的三大革新

无创穿透:10年纳米针技术沉淀,专利纳米针阵列“无痕”递送;

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普适性强:适用于从干细胞到免疫细胞等几乎所有细胞类型;

▌ 产品介绍

UniquePOKE®是一种先进的基于纳米针的转染试剂盒,旨在简化并增强基因递送,适用于临床和研究应用。利用垂直排列的纳米结构,
UniquePOKE®实现了高效、低成本且生物相容性的细胞内遗传物质递送,无需病毒载体或化学试剂。它为治疗性细胞制造中的基因修饰提供了强大的解决方案,包括免疫疗法和干细胞工程,加速了纳米针生物芯片技术的商业化进程。

▌ 应用案例

●使用UniquePOKE®纳米针转染试剂递送基因物质至HEK293T细胞

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ANRim纳米针生物芯片

ANRim纳米针生物芯片技术,精确控制纳米结构的组成和表面特性,创建高效的基因递送生物界面。此生物芯片能够物理穿透细胞膜,在不损伤细胞的情况下实现高通量的非病毒转基因传递,从而为体外生物制造具有治疗功效的工程化细胞提供全新的工具包,尤其适用于制造嵌合抗原受体免疫细胞(CAR-T)和可编程干细胞(iPSC),在其相关的免疫治疗和干细胞治疗等领域具有广泛的应用前景。

ANRim依托该技术,打造四大核心工具,提供基因检测解决方案,覆盖研发全场景,为细胞治疗与基因工程领域提供技术赋能。