转染试剂和设备市场 - 全球行业规模、份额、趋势、机遇和预测，按方法（电穿孔、脂质体、粒子轰击、显微注射、腺病毒载体、磷酸钙、DEAE-葡聚糖、磁珠、活性树枝状聚合物、激光感染）、按应用（基因表达研究、蛋白质生产、转基因模型、治疗递送、癌症研究、生物医学研究）、按地区和按竞争进行细分，2019 年至 2029 年预测

市场概览

2023 年全球转染试剂和设备市场价值为 11.9421 亿美元，预测期内将以 9.43% 的复合年增长率实现令人印象深刻的增长，到 2029 年。转染试剂和设备是分子生物学和生物技术中将核酸（如 DNA、RNA 和寡核苷酸）引入活细胞的重要工具。转染过程使研究人员能够操纵基因表达、研究基因功能和调节细胞过程，以用于各种研究、治疗和生物技术应用。

基因治疗和基于细胞的治疗领域不断扩大，在很大程度上依赖于转染技术来将治疗基因、基因编辑工具和基于 RNA 的治疗剂递送到靶细胞中。转染试剂和设备在开发用于遗传疾病的基因疗法、癌症治疗和再生医学应用方面发挥着至关重要的作用。制药和生物技术行业对药物发现和开发的日益关注推动了对用于靶标验证、功能基因组学研究和高通量筛选检测的转染试剂和设备的需求。转染技术使研究人员能够探索新的药物靶标、评估候选药物并加速药物开发过程。功能基因组学和蛋白质组学研究依靠转染试剂和设备来调节基因表达、评估蛋白质功能并研究涉及细胞过程和疾病发病机制的信号通路。转染技术使研究人员能够进行全基因组筛选、RNA 干扰 (RNAi) 研究和蛋白质定位检测，有助于我们了解基因功能和调控。

关键市场驱动因素

基因治疗和细胞治疗的应用日益增多

基因治疗涉及将治疗基因或核酸递送到靶细胞中以治疗遗传疾病、癌症和其他疾病。转染试剂和设备在促进治疗基因（如 DNA 或 RNA 构建体）有效递送到患者细胞中方面发挥着至关重要的作用，从而可以表达能够纠正遗传缺陷或调节疾病途径的功能性蛋白质或 RNA 分子。转染试剂和设备用于生产病毒载体，如腺病毒、腺相关病毒 (AAV)、慢病毒和逆转录病毒，这些病毒载体在基因治疗应用中可用作将治疗基因递送到靶细胞的载体。转染技术可以将病毒基因组包装到病毒颗粒中，然后转导靶细胞以进行基因递送和表达。基于细胞的免疫疗法，包括嵌合抗原受体 (CAR) T 细胞疗法和过继细胞转移 (ACT) 疗法，涉及对患者免疫细胞进行基因改造以识别和靶向癌细胞或病原体。转染试剂和设备用于将编码 CAR 或其他免疫受体的治疗基因引入患者 T 细胞，使它们能够识别和消除癌细胞或受感染的细胞。

基于干细胞的疗法在再生医学、组织工程和疾病建模应用中大有可为。转染技术用于对干细胞进行基因改造，包括诱导性多能干细胞 (iPSC) 和间充质干细胞 (MSC)，以增强其分化潜力、促进组织修复并生成基于细胞的疾病模型以进行药物发现和筛选。基于 RNA 的疗法（例如小干扰 RNA (siRNA)、microRNA (miRNA) 和信使 RNA (mRNA) 疗法）的开发依赖于将 RNA 分子有效递送到靶细胞中以调节基因表达或蛋白质功能。转染试剂和设备对于将基于 RNA 的疗法递送到细胞中至关重要，可以调节基因表达、抑制疾病相关基因并恢复细胞稳态。这一因素将有助于全球转染试剂和设备市场的发展。

技术创新和产品开发

转染试剂和设备的创新旨在提高转染效率，实现更高水平的基因传递和靶细胞表达。这包括开发具有优化化学配方的新型转染试剂，以及设计转染仪器，以增强核酸向细胞的传递，同时最大限度地减少细胞毒性和脱靶效应。现代转染技术专注于减少与传统转染方法相关的细胞毒性和细胞应激。转染试剂和方案的创新旨在最大限度地降低细胞毒性并保持细胞活力和功能，确保可靠和可重复的实验结果而不损害细胞健康。转染技术的进步使针对不同细胞类型和实验要求的细胞类型特异性转染方法成为可能。研究人员可以从针对特定细胞系、原代细胞和难以转染的细胞优化的各种转染试剂和技术中进行选择，从而实现跨不同细胞类型和应用的高效基因传递和表达。

创新的转染试剂和设备具有多功能性，可与各种核酸兼容，包括质粒 DNA、RNA、siRNA、miRNA 和 CRISPR-Cas9 基因编辑工具。这种灵活性使研究人员能够使用单一转染平台进行广泛的分子生物学实验、基因表达研究、功能基因组学筛选和基因编辑应用。转染技术不断发展，以满足药物发现、功能基因组学和生物生产中对高通量筛选和大规模转染实验日益增长的需求。可扩展的转染试剂和自动化转染系统可实现大量细胞的高效转染，并简化高通量筛选检测和生物过程优化的工作流程。将转染技术与先进的成像和分析技术相结合，可以实时监测和表征细胞对基因传递和表达的反应。创新的成像方式，例如活细胞成像和高内涵分析，提供了对细胞动力学、蛋白质定位和功能相互作用的洞察，增强了我们对细胞过程和疾病机制的理解。这一因素将加速全球转染试剂和设备市场的需求。

扩大 CRISPR-Cas9 基因编辑的应用

CRISPR-Cas9 基因编辑需要将 CRISPR 成分（包括 Cas9 核酸酶和引导 RNA (gRNA)）递送到靶细胞中以诱导精确的基因组修饰。转染试剂和设备是将 CRISPR 成分高效准确地递送到细胞中的重要工具。 CRISPR-Cas9 技术通过在特定基因组位点引入双链断裂 (DSB) 来实现精准和有针对性的基因组编辑，从而实现基因敲除、基因插入或基因校正。转染试剂有助于将 CRISPR 成分递送至各种细胞类型和生物体，使研究人员能够在不同的生物系统中进行有针对性的基因组编辑实验。高效递送 CRISPR 成分对于实现成功的基因组编辑结果至关重要。转染试剂和设备不断优化以提高转染效率，确保在靶细胞中实现高水平的 CRISPR-Cas9 介导的基因组编辑，同时最大限度地减少脱靶效应和细胞毒性。

先进的转染技术通过提供用户友好的方案、优化的转染试剂和自动化转染系统简化了 CRISPR 工作流程。这些工具使研究人员能够轻松高效地进行大规模 CRISPR 筛选、高通量基因组编辑实验和多重基因敲除研究。 CRISPR-Cas9 基因编辑通过系统地询问基因功能、识别药物靶标和发现新的治疗候选物，彻底改变了功能基因组学研究。转染试剂和设备在将基于 CRISPR 的发现转化为治疗遗传疾病、癌症和传染病的潜在疗法方面发挥着关键作用。CRISPR-Cas9 基因编辑在开发靶向疗法和个性化医疗方法方面具有巨大的前景。转染技术对于将基于 CRISPR 的基因编辑工具输送到患者细胞进行体外基因治疗、基于细胞的免疫治疗和体内基因组编辑应用至关重要。这一因素将加速全球转染试剂和设备市场的需求。

主要市场挑战

细胞毒性和细胞活力

转染试剂和设备引起的细胞毒性会损害实验结果的可靠性和可重复性。由于细胞毒性作用而导致的细胞死亡或细胞功能受损可能会歪曲数据解释并导致错误结论，尤其是在基于细胞的测定、基因表达研究和功能基因组学实验中。细胞毒性的程度因细胞类型、转染方法和实验条件而异。某些细胞系可能比其他细胞系对转染诱导的细胞毒性更敏感，因此需要仔细优化转染方案并选择适合特定细胞类型和应用的兼容转染试剂和设备。与永生化细胞系相比，原代细胞和干细胞通常对转染诱导的细胞毒性更敏感。保持高细胞活力和功能性对于在实验模型中保留原代细胞和干细胞的生理相关性至关重要，因此细胞毒性缓解策略对于成功的转染实验至关重要。瞬时转染方法涉及外源基因或核酸在靶细胞中的瞬时表达，与稳定转染方法相比，瞬时转染方法通常具有较低的细胞毒性，而稳定转染方法会导致外来 DNA 长期表达或整合到宿主基因组中。然而，如果优化不当，即使是瞬时转染也会引起细胞毒性作用，这凸显了平衡转染效率和细胞活力的重要性。与转染试剂和设备相关的细胞毒性也可能导致脱靶效应，包括非特异性细胞反应、炎症反应和免疫激活。要最大限度地减少脱靶效应，需要优化转染条件、减少接触细胞毒性剂，并选择可最大限度地减少细胞应激和炎症反应的转染试剂和技术。

可重复性和标准化

转染效率可能因细胞类型、培养条件、转染方法和试剂配方等因素而有很大差异。实验中转染效率不一致会导致实验结果不一致，并妨碍研究结果的可重复性。不同的细胞系可能需要特定的转染方案和试剂才能达到最佳转染效率并最大限度地降低细胞毒性。研究人员通常需要投入时间和资源来优化每种细胞类型的转染条件，这可能导致实验室之间的不一致并阻碍交叉研究比较。转染试剂和设备缺乏标准化方案，导致实验程序和结果的差异。研究人员可能会根据个人偏好或实验要求使用不同的转染方案、试剂浓度和转染技术，这使得跨研究比较结果和重现实验结果变得具有挑战性。转染试剂和设备制造过程中不一致的质量控制措施可能导致批次间差异和产品性能问题。试剂纯度、稳定性和功能性的变化可能会影响转染效率和可重复性，这凸显了严格的质量控制标准和产品验证程序的重要性。在不同的实验室和研究环境中翻译转染方案和实验工作流程可能会引入实验室间差异，导致实验结果和数据解释出现差异。标准化转染方案、共享最佳实践以及参与实验室间能力测试计划有助于减轻研究机构之间的差异并提高可重复性。

主要市场趋势

对瞬时转染的重视程度不断提高

瞬时转染允许外源基因或核酸在靶细胞中瞬时表达，而无需永久基因组整合。这种灵活性使研究人员能够研究短期基因表达动态、调控途径和细胞对实验操作的反应，从而促进快速假设检验和功能基因组学研究。与导致永久基因组改变或外源 DNA 整合到宿主基因组中的稳定转染方法不同，瞬时转染可最大限度地降低意外基因修饰和脱靶效应的风险。这在基础研究和临床前研究中尤为重要，因为精确控制基因表达和细胞表型对于数据解释和实验验证至关重要。瞬时转染非常适合高通量筛选试验、药物发现工作和试验开发项目，这些项目需要快速且可扩展地评估基因功能、候选药物和治疗靶点。瞬时转染细胞可用于多重试验、报告基因试验和表型筛选，以识别新型候选药物、描述药物机制和评估化合物体外疗效。瞬时转染使研究人员能够根据实验刺激、药剂或环境线索动态和暂时地调节基因表达水平。这种对基因表达的动态控制有助于研究涉及细胞稳态、分化和疾病进展的瞬时生物过程、发育途径和信号动力学。与稳定转染技术相比，瞬时转染方法通常更具成本效益且更简单，稳定转染技术需要选择和克隆扩增转染细胞以分离稳定的细胞系。瞬时转染通过消除抗生素选择和克隆分离的需要，简化了实验工作流程，降低了实验成本，并加快了数据采集和分析。

细分洞察

方法洞察

在预测期内，粒子轰击细分市场占据全球转染试剂和设备市场的主导地位。粒子轰击，也称为基因枪转染，在转染传统上难以使用化学或病毒方法转染的细胞方面具有独特的优势。这包括具有坚韧细胞壁的细胞、原代细胞和某些植物细胞。粒子轰击能够有效地将核酸递送至这些细胞类型，因此成为各种研究和生物技术应用中的宝贵工具。粒子轰击适用于多种细胞类型和物种，包括哺乳动物细胞、植物细胞、真菌和细菌。这种多功能性使研究人员能够研究不同生物系统中的基因功能、蛋白质表达和细胞过程，从而扩大分子生物学、生物技术、农业和医学等领域的研究和应用范围。与可能诱导细胞毒性并干扰细胞活力和功能的某些化学转染方法不同，粒子轰击通过将核酸直接递送到细胞核或细胞质中而无需转染试剂或病毒载体，最大限度地降低了细胞毒性和细胞毒性。这增强了细胞活力并保持了细胞完整性，特别是在敏感细胞类型和原代细胞培养物中。粒子轰击使研究人员能够精确控制转染参数，包括颗粒大小、速度和穿透深度，从而优化转染效率并获得可重复的结果。这种控制水平使得能够针对特定细胞类型、实验目标和下游应用对转染条件进行微调。

应用洞察

在预测期内，基因表达研究领域占据市场主导地位。基因表达研究在功能基因组学研究中起着至关重要的作用，旨在了解基因调控、细胞过程和疾病途径背后的复杂机制。随着研究人员试图解开基因表达模式和调控网络的复杂性，对转染试剂和设备的需求日益增长，以促进基因调节和表达分析。转录组学技术的最新进展，包括 RNA 测序和单细胞分析，以前所未有的分辨率和规模彻底改变了基因表达的研究。转染试剂和设备是操纵基于细胞的测定和实验模型中的基因表达水平的重要工具，使研究人员能够验证基因表达谱并阐明其功能意义。制药行业对靶标识别、验证和药物发现的日益关注推动了对基因表达研究的需求，以阐明药物靶标、生物标志物和治疗机制。转染技术使研究人员能够调节基因表达水平并评估对细胞表型、药物反应和疾病途径的影响，从而促进新型疗法的发现和开发。功能基因组学方法，例如 CRISPR-Cas9 基因编辑和 RNA 干扰 (RNAi)，能够精确操纵基因表达，以研究基因功能、疾病机制和治疗靶点。转染试剂和设备对于将核酸（包括质粒 DNA、siRNA 和 mRNA）输送到靶细胞中以调节基因表达水平和研究不同生物背景下的基因功能至关重要。

区域见解

2023 年，北美成为全球转染试剂和设备市场的主导地区。北美，尤其是美国，拥有强大的研究基础设施，包括领先的学术机构、研究实验室和生物技术公司。该地区成熟的科学界推动创新并促进先进转染技术的发展。北美吸引了大量生物技术和生命科学研发投资。政府机构、私人投资者和风险投资公司提供的资金使得转染试剂和设备能够不断探索和进步。该地区拥有众多处于技术创新前沿的生物技术和制药公司。这些公司在研发方面投入巨资，开发尖端的转染试剂和设备，推动市场增长和竞争力。北美公司积极与全球学术机构、研究组织和行业参与者建立战略伙伴关系和合作。这些合作促进了知识交流、技术转让以及针对特定研究和治疗应用的新型转染解决方案的开发。

最新发展

• 2023 年 8 月，生命科学公司 Mirus Bio 推出了 RevIT AAVEnhancer，该公司致力于开创核酸输送解决方案，以支持细胞和基因治疗制造、生物制药生产和研究工作。这种创新增强剂在加入腺相关病毒 (AAV) 生产工作流程后，可将悬浮 293 细胞中的 AAV 滴度放大 2-4 倍。它与公司开发的 VirusGEN 转染平台以及仅含聚合物的转染试剂兼容，只需进行最少的工艺调整。RevIT 增强剂已证明其多功能性，可提高迄今为止测试的所有 AAV 血清型的滴度，涵盖重组 AAV 生产中常用的各种细胞系和培养基。

主要市场参与者

• ThermoFisher Scientific, Inc.
• Promega Corporation
• F. Hoffmann-La Roche Ltd.
• Bio-Rad Laboratories Inc.
• Merck KGaA
• OriGene Technologies Inc.
• MaxCyte, Inc.
• POLYPLUS TRANSFECTION SA
• Horizon Discovery Ltd.
• PromoCell GmbH.