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Lipo3000转染解密:DNA为何必加P3000?siRNA为何不用?

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2026-03-10

如果你是生命科学领域的实验搬砖人,那么对于Lipofectamine 3000(以下简称Lipo3000)这个名字一定不会陌生。作为明星产品,它几乎是目前最主流的转染试剂之一。然而,很多同学在使用时只是机械地按照说明书操作:转DNA时要加P3000,转siRNA时就不加。你有没有想过——为什么?

  

今天,我们就来一场硬核解密,拆解Lipo3000的工作原理,搞清楚P3000到底扮演了什么角色,以及为什么siRNA的转染路径完全不同。 首先我们需要了解P3000试剂到底是什么?它在转染中扮演了两个至关重要的角色:

  

  一、转染DNA

  

角色一:DNA的“压缩打包员”

  

DNA分子在溶液中是松散的线团状,体积很大。P3000带有极高的正电荷密度,它能够与DNA紧密结合,将松散的DNA分子“压缩”成更小、更致密的颗粒。

  

为什么要压缩?

  • 更容易被包裹: 压缩后的DNA体积更小,更容易被脂质体完全包裹,形成均一稳定的复合物。
  • 更容易入胞: 更小的颗粒尺寸(纳米级别)更有利于细胞通过内吞作用摄取。
  • 更容易入核: 致密的DNA结构在一定程度上能保护DNA免受胞浆内核酸酶的降解。

简单来说,P3000就像是一个“私人教练”,先帮DNA“热身”、“收紧核心”,让它以最佳状态迎接后面的运输。

  

角色二:电荷的“超级增强器”

  

DNA是负电的,Lipo3000脂质体是正电的。但P3000的加入,相当于给DNA穿上了带更强正电的“外衣”。这使得最终的DNA/P3000/脂质体三元复合物携带更高的正电荷。

  

为什么要增强正电荷?

  • 细胞膜表面带有负电荷。复合物携带的正电荷越强,它与细胞膜的亲和力就越大,内吞的效率也就越高。这对于一些本身内吞不活跃的细胞(如原代细胞、神经元)来说,是突破转染瓶颈的关键。

结论:转DNA时加P3000,是为了实现“高效压缩”和“强力吸附”,从而将DNA这种大分子高效地送进细胞。

  

siRNA转染——为什么P3000靠边站?

 

 

转染对比(图片来自AI)

  

    

  

二、转染siRNA

  

siRNA是长度为21-23bp的双链小RNA,用于RNA干扰实验。如果你在转siRNA时也加了P3000,很可能导致实验失败。原因如下:

  

原因一:siRNA“太小了”,不需要教练

  

siRNA的分子量极小(约13-15kDa),长度只有2纳米左右,本身就是一个非常致密的小片段。无需压缩: 它不需要像质粒DNA那样被压缩,因为它本身就足够小。用P3000去“压缩”siRNA,就像是拿压路机去压一颗绿豆——多此一举,反而可能破坏siRNA的双链结构。

  

原因二:过强的正电荷会导致“卡死”

  

siRNA的作用机制是进入细胞质后,与RISC复合物结合,发挥基因沉默效应。它不需要进入细胞核。如果加入P3000,会把siRNA也压缩成超级致密、带强正电荷的颗粒。这种颗粒虽然入胞效率高,但进入细胞后可能会紧紧结合在内涵体上,或者因为电荷作用被困在某个亚细胞结构中,无法有效释放到细胞质中与RISC结合。后果: 你明明看到细胞摄取了siRNA(比如用了荧光标记的siRNA),但目的基因的mRNA就是敲不低。这是因为siRNA被“锁死”了,没有发挥功能。

  

为了更直观地理解,我们整理了下表:

  

对比维度

转染DNA

转染siRNA

目标分子大小

大(几千碱基对)

小(21-23bp)

是否需要压缩

是,需要P3000将其致密化

否,本身已经足够小

最终作用部位

细胞核(转录)

细胞质(RISC复合物)

是否需要入核

推荐试剂组合

Lipo3000 + P3000 + DNA

Lipo3000单独+ siRNA

  

  

最后我们来一起看一下常见误区与避坑指南

  

误区1:转siRNA时顺手加了P3000,以为能提高效率。

结果: siRNA可能被锁死在内涵体里,敲低效率极低甚至无效。

纠正: 严格按照说明书,转siRNA时只使用Lipo3000脂质体,不加P3000。

  

误区2:觉得P3000很贵,转DNA时想省掉不用。

结果: 转染效率显著下降,尤其对于难转细胞或大质粒,可能完全转不进去。

纠正: P3000是Lipo3000系统的核心组件,它的成本已经包含了其带来的效率提升。省了小钱,浪费了宝贵的细胞和抗体,得不偿失。

  

误区3:DNA和siRNA共转染时,可以不加P3000。

结果:转染效果不佳;

纠正:当同时进行DNA和siRNA转染时,仍需添加P3000。

  

结语 

  

Lipo3000的设计哲学,其实是对“货物”的精细化管理:对于大块头DNA,派一个教练(P3000)帮它压缩热身;对于小个子siRNA,则让它轻装上阵,直达战场。

翌圣研发的LipoBooster 3000(40801ES)是一款基于新型多聚体高分子材料开发的新型核酸转染试剂。其独特分子设计显著降低细胞毒性,并搭载智能抗酶降解机制,在递送过程中高效保护核酸免受胞内酶破坏,最大限度提升转染效率,满足DNA、mRNA、siRNA、miRNA、ASO等多种类型核酸转染。

  

  

 图1. 翌圣LipoBooster 3000 (40801ES)转染试剂和进口品牌T3000同时在不同细胞中转染质粒DNA

  

  

  

 图2. 翌圣LipoBooster 3000 (40801ES)转染试剂和进口品牌T3000同时在不同细胞中转染siRNA

  

  

 

转染试剂选购指南

  

货号

40801ES

40802ES

40807ES

40809ES

40810ES

40815ES

40816ES

40818ES

40820ES

40821ES

40823ES

40824ES

产品名称

LipoBooster

3000转染试剂

Liposomal 2000脂质体转染试剂

RNAiBoost转染试剂

mRNA

转染试剂

昆虫细胞转染试剂

PEI- MW25000 转染试剂(粉末) 

PEI- MW40000转染试剂(粉末) 

293细胞转染试剂

PEI转染试剂

PEI-GMP转染试剂

UltraAAV

转染试剂

UltraAAV- GMP转染试剂

细胞类型

常规细胞

常规细胞

常规细胞

常规细胞

昆虫细胞

常规细胞 

常规细胞 

常规细胞

常规细胞

常规细胞

常规细胞

常规细胞

难转染

 

难转染

难转染

 

 

 

 

 

 

 

 

原代

 

原代

原代

 

 

 

 

 

 

 

 

干细胞

 

干细胞

干细胞

 

 

 

 

 

 

 

 

核酸类型

DNA

DNA

 

 

DNA

DNA 

 DNA

DNA

DNA

DNA

DNA

DNA

siRNA

 

siRNA

 

 

 

 

 

 

 

 

 

miRNA

 

miRNA

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ASO

 

ASO

 

 

 

 

 

 

 

 

 

mRNA

 

 

mRNA

 

 

 

 

 

 

 

 

应用场景

用于各种核酸及原代等难转染细胞系

普遍用于多种细胞DNA转染

用于siRNA和miRNA转染,在多种难转染细胞上均能高表达

mRNA转染专用,在多种难转染细胞上均能高表达

针对sf9和High Five等昆虫细胞进行杆状病毒及质粒DNA转染

 粉末PEI转染试剂,用于大规模细胞转染实验

基于293细胞进行慢病毒病毒、AAV病毒包装及蛋白表达

通用型病毒包装

转染试剂

(适用于LV及AAV)

AAV病毒包装

专用转染试剂

对标竞品

thermo-lipo3000

thermo-lipo2000

thermo-RNAiMAX

thermo-MessengerMAX

thermo-Cellfectin

 polyscience-PEI25000

polyscience-PEI MAX 

thermo-293fectin

polyplus-PEIpro

polyplus-PEIpro GMP

polyplus-FectorVIR-AAV

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100μL/0.75mL/1.5mL

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Hieff Trans® UltraAAV Transfection Reagent-GMP转染试剂

10 mL /100 mL /1L

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