基因编辑的核心挑战:如何将"分子剪刀"精准送达细胞
CRISPR-Cas9等基因编辑技术的有效发挥,前提是将Cas9核酸酶(蛋白、mRNA或质粒形式)及引导RNA(gRNA)高效递送至靶细胞核内。这一"最后一公里"递送问题,往往是决定编辑成败的关键变量,而非gRNA设计本身。
传统递送方式各有其固有局限,在特定应用场景中难以兼顾效率与安全性:
图1. 传统基因编辑递送方式的主要局限比较
注:上图为示意性比较,具体局限因细胞类型、实验条件及操作规范而异。
脂质纳米颗粒(LNP):非病毒递送的成熟平台
LNP是目前临床转化程度最高的非病毒核酸递送系统,已获FDA批准用于siRNA(Onpattro®)和mRNA(新冠疫苗)产品。其在基因编辑领域的核心优势体现在以下几个维度:
- 安全性:无病毒整合风险;不触发适应性免疫反应;修饰核苷技术可显著降低先天免疫激活(TLR3/7/8、MDA5通路)。
- 载荷能力:可包封大分子量核酸,如Cas9 mRNA(~4.5 kb)与sgRNA(~100 nt)的共包封,无病毒载体的基因组容量限制。
- 可重复给药:避免了病毒载体预存免疫导致的多次给药效率下降问题,适用于需要多轮编辑的研究方案。
- 工程化与规模化:可通过微流控等工艺实现批量化、标准化生产,支持从科研级到GMP级的连续推进。
晟迪生物 NeoLNP™ 的技术差异化
晟迪生物率先将工业级LNP技术系统化引入科研转染领域,NeoLNP™系列产品在继承LNP平台核心优势的基础上,针对科研应用场景进行了专项优化:
图2. NeoLNP™ 相较传统转染试剂的核心技术差异化优势
- 内体逃逸优化:采用自主研发的可电离脂质配方,在内体酸性环境(pH~5.5)下发生电荷翻转,介导高效内体逃逸,最大化货物释放至细胞质的比例。
- 即用型液体配方:无需现配,简单混合即可完成RNA瞬时包封,操作标准化程度高,批间重现性好。
- 低细胞毒性:脂质组成经过优化,在保证高转染效率的同时,对细胞活力影响最小,尤其适用于对毒性敏感的原代细胞和干细胞。
- 广谱细胞兼容性:已在常用细胞系、免疫细胞、干细胞及多种原代细胞中完成验证,覆盖体外及体内应用场景。
性能验证数据
一、常用细胞系(293T)中的编辑效率比较
实验设计:在24孔板中,分别使用SDR8100 NeoLNP™、TransIT®-mRNA及Lipofectamine™ MessengerMAX™,共转染0.5 µg Cas9 mRNA与0.5 µg sgRNA至293T细胞,转染后48小时取样,采用T7E1核酸内切酶错配切割实验检测基因组Indel突变频率。
图3. 293T细胞中三种递送试剂的T7E1切割效率比较。SDR8100 NeoLNP™ 编辑效率优于TransIT®-mRNA,与MessengerMAX™相当。
注:T7E1法为半定量估算,方法误差约±5%。Western Blot可用于检测Cas9蛋白表达水平,但不能直接反映基因组编辑效率(Indel频率);两者应结合解读,不可相互替代。
二、免疫细胞系(Jurkat)中的编辑效率比较
实验设计:在24孔板中,分别使用SDR2100 NeoLNP™、Lipofectamine™ 2000、TransIT®-mRNA及MessengerMAX™,共转染0.5 µg Cas9 mRNA与0.5 µg sgRNA至Jurkat细胞,转染后48小时取样,T7E1法检测Indel频率。
Jurkat属于悬浮生长的T细胞白血病细胞系,对脂质转染天然抵抗,是评估免疫细胞递送方案的常用参考模型。
图4. Jurkat细胞中SDR2100 NeoLNP™ 与三种对照试剂的T7E1切割效率比较。SDR2100 NeoLNP™ 编辑效率显著优于所有对照组。
注:Jurkat为悬浮免疫细胞系,其转染难度显著高于贴壁细胞。
晟迪生物基因编辑 核心产品矩阵
作为脂质递送领域的技术创新企业,晟迪生物围绕LNP平台构建了覆盖体外转染、体内递送及基因编辑应用的完整产品体系。通过自主脂质材料研发与制备工艺优化,公司将高效递送技术系统化、标准化,显著提升核酸药物与编辑工具的应用效率。
NeoLNP™系列产品已在多种细胞系与动物模型中验证有效,支持mRNA、siRNA及质粒DNA递送,兼顾高转染效率与低细胞毒性。在基因编辑场景下,晟迪生物开发了专用共包封体系,实现Cas9 mRNA与sgRNA的协同递送,提高编辑效率并降低脱靶风险。
同时,公司提供高纯度、低免疫原性的Cas9 mRNA原料,采用修饰核苷优化与先进加帽技术,确保翻译效率与稳定性。产品规格覆盖研究级至GMP级,支持从基础研究到临床开发的连续推进。
1. NeoLNP™ 细胞/动物转染试剂 自主脂质材料研发,兼顾高效率与低毒性
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细胞转染系列:
- 常用细胞 RNA 转染试剂盒 SDR8006
- 干细胞 RNA 转染试剂盒 SDR8008 —— 干细胞难转染?选它!
- 免疫细胞系/原代免疫细胞 RNA 转染试剂盒 SDR2006/SDR2008 —— 攻克免疫细胞转染难关
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体内递送系列:
- RNA 系统转染/局部转染试剂盒 SDR8002/SDR8003
- 肝脏靶向 RNA 转染试剂盒 SDR6002
- 肺部靶向 RNA 转染试剂盒 SDR6005 —— 精准靶向,解决肝外递送难题
2. NeoLNP™ CRISPR 基因编辑套装 专用共包封体系,协同递送Cas9 mRNA与sgRNA
- 适用常用细胞 SDR8100 及免疫细胞系 SDR2100 。
- 优势: 编辑效率高,脱靶风险低,即用型液体操作简便。
3. 高品质 Cas9 mRNA 原料
- 高纯度、低免疫原性: 采用修饰核苷优化与先进加帽技术。
- 规格灵活: 液体 SDRL003 / 冻干粉 SDRP003 可选,覆盖50μg至1mg。
- 合规支持: 提供研究级至GMP级,支持临床申报。
广泛的应用场景
NeoLNP™ 平台为以下核心研究领域提供标准化解决方案:
- 功能基因组学:肿瘤靶点发现、合成脂质筛选及CRISPR文库筛选。
- 细胞与基因治疗研究:CAR-T、TCR-T等免疫细胞工程的基因组编辑。
- 干细胞研究:iPSC基因修饰与分化模型建立。
- 体内核酸递送:mRNA疗法、siRNA基因沉默的动物模型验证。
- 临床前开发:IND使能研究中基因编辑工具的安全性与有效性评估。
合作与授权模式
晟迪生物提供从科研试用到临床授权的多层级合作方案,支持您在整个药物开发周期中持续推进:
- 科研试用:提供免费评估样品,配套一对一应用科学家技术支持。
- 定制开发:提供针对特定细胞类型或递送场景的定制化LNP配方开发服务(i-Core LNP™ 平台)。
- 治疗级授权:提供NeoLNP™技术的治疗用途许可,以及覆盖DMF备案、质量体系文件、GMP级原料供应的全套合规支持。
下一期,我们将介绍LNP介导的CRISPR递送在鳞癌细胞系基因编辑中的应用,敬请关注!
NeoLNP™系列产品均提供免费试用服务
✓ 免费试用装 ✓ 1对1方案设计 ✓ 全程技术支持
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让基因编辑更高效
关于晟迪生物
晟迪生物专注于以自主创新的纳米载体技术为核心,推动RNA疗法及其他合成生物学技术的创新研究与临床转化。公司建立了人工智能与合理实证驱动的全链条LNP递送技术解决方案(TLS),拥有核心脂质材料库、NeoLNP™系列试剂盒(干细胞/免疫细胞/动物体内RNA转染)和RNA序列设计模型,并成功开发了以肺部雾化吸入、皮肤局部给药为代表的i-Core LNP™肝外靶向RNA递送方案。
— 明星产品 —
- 常用细胞转染:SDR8006 NeoLNP™ 常用细胞RNA转染试剂盒
- 干细胞转染:SDR8008 NeoLNP™ 干细胞RNA转染试剂盒
- 免疫细胞系转染:SDR2006 NeoLNP™ 免疫细胞系RNA转染试剂盒
- 原代免疫细胞转染:SDR2008 NeoLNP™ 原代免疫细胞RNA转染试剂盒
- 人原代T细胞转染:SDR9001 NeoLNP™ Ultra抗体偶联ctLNP试剂盒(人原代T细胞)
- 动物系统转染:SDR8002 in vivo NeoLNP™ RNA系统转染试剂盒
- 动物局部转染:SDR8003 in vivo NeoLNP™ RNA局部转染试剂盒
- 动物肝脏靶向:SDR6002 in vivo NeoLNP™ 肝脏靶向RNA转染试剂盒
- 动物肺部靶向:SDR6005 in vivo NeoLNP™ 肺部靶向RNA转染试剂盒





