转染技术市场 - 全球行业规模、份额、趋势、机遇和预测，按转染方法（共转染、电穿孔、阳离子脂质转染、脂质转染、核转染、体内转染）、按产品（试剂、仪器、其他）、按应用（病毒生产、蛋白质生产、基因沉默、干细胞重编程和分化、稳定细胞系生成、治疗递送、生物医学研究、其他）、按技术（物理转染、基于生化的转染、基于病毒载体的转染）、按地区和按竞争进行细分，2019 年至 2029 年预测

市场概览

2023 年全球转染技术市场价值为 12.3 亿美元，预计在预测期内将以 9.61% 的复合年增长率实现令人瞩目的增长，到 2029 年。

转染技术是指用于将外来核酸（例如 DNA、RNA 或寡核苷酸）引入真核细胞的一组方法和技术。转染的主要目标是操纵基因表达、研究细胞过程或为各种生物医学和研究应用提供治疗剂。转染技术广泛用于基础研究，以研究基因功能、蛋白质表达、信号转导途径和细胞过程。研究人员操纵基因表达模式来阐明基因功能、识别调控元件并探索疾病机制。转染技术在药物发现和开发中发挥着至关重要的作用，因为它可以实现化合物库的高通量筛选、靶标验证研究和功能基因组学方法。转染细胞可作为研究药物功效、毒性和作用机制的模型。转染技术对于旨在治疗遗传疾病、癌症和其他疾病的基因治疗应用至关重要。研究人员将治疗基因或 RNA 分子递送到靶细胞中，以纠正基因缺陷、调节基因表达或诱导针对肿瘤的免疫反应。

基因编辑技术（如 CRISPR-Cas9）的快速发展以及人们对基因治疗应用日益增长的兴趣推动了对将治疗性核酸递送到靶细胞的转染技术的需求。细胞生物学、分子生物学和相关领域的持续研究推动了对高效转染方法的需求，以研究基因功能、蛋白质表达、信号转导途径和细胞信号传导机制。

关键市场驱动因素

基因编辑和治疗方面的进步

CRISPR-Cas9 是一种革命性的基因编辑工具，可以精确修改基因组内的 DNA 序列。它使研究人员能够通过在特定位置切割 DNA 并引入所需的变化来编辑基因。CRISPR-Cas9 大大简化和加速了基因组编辑的过程，使其可供世界各地的研究人员广泛使用。自发现以来，研究人员已经开发了各种 CRISPR 变体，包括碱基编辑器、主要编辑器和 CRISPR 干扰 (CRISPRi) 系统。这些先进的工具提高了基因组编辑的精确度、效率和多功能性，扩大了基础研究和治疗开发的应用范围。基因治疗包括将治疗基因递送到患者细胞中以治疗遗传疾病。基因治疗领域的最新突破促成了 FDA 批准的治疗遗传性视网膜疾病、脊髓性肌萎缩症和某些类型白血病的疗法的发展。这些成功凸显了基因治疗作为一种有前途的治疗方式的潜力。基因编辑技术（例如 CRISPR）正被用于改造免疫细胞（例如 T 细胞），以增强其识别和杀死癌细胞的能力。嵌合抗原受体 (CAR) T 细胞疗法涉及修改患者 T 细胞以表达针对肿瘤抗原的合成受体，在治疗某些类型的血癌方面表现出显着的疗效。

基因编辑和治疗的主要挑战之一是有效且安全地将治疗基因或编辑工具递送到靶细胞中。病毒和非病毒递送系统、基于纳米颗粒的载体和外泌体介导的递送方法的进展正在提高临床前和临床环境中基因递送的效率、特异性和安全性。基因编辑技术通过针对与个别患者疾病相关的特定基因突变来实现个性化医疗方法。这种精确度允许针对疾病的潜在遗传原因进行量身定制的治疗，从而有可能改善治疗结果并减少不良影响。随着基因编辑技术的进步，围绕其使用的伦理和监管考虑变得越来越重要。科学界和监管机构正在积极参与有关基因编辑应用的伦理影响、安全问题和监管监督的讨论，特别是那些涉及种系编辑和可遗传基因修饰的应用。这一因素将有助于全球转染技术市场的发展。

扩大细胞生物学和分子生物学研究

研究人员使用转染技术将特定基因或基因片段引入细胞以研究其功能。通过调节基因表达水平或引入突变，科学家可以阐明单个基因在细胞过程、发育和疾病中的作用。转染技术对于在培养细胞中表达重组蛋白至关重要。研究人员使用这些蛋白质来研究蛋白质-蛋白质相互作用、蛋白质定位、翻译后修饰以及蛋白质功能和调控的其他方面。转染技术使研究人员能够通过引入信号分子、抑制剂或激活剂来操纵细胞内的信号通路。这使我们能够研究信号转导机制、细胞对细胞外刺激的反应以及识别潜在的药物靶标。转染方法用于将荧光或发光报告基因引入细胞以进行成像和定位研究。通过可视化蛋白质的亚细胞定位或跟踪基因表达随时间变化的动态变化，研究人员可以深入了解细胞动力学和调控机制。

转染技术在药物发现中发挥着至关重要的作用，因为它可以实现化合物库的高通量筛选和靶标验证研究。转染细胞可用于评估药物功效、毒性和作用机制，从而加速药物发现过程。转染方法用于干细胞研究，用于基因操作、重编程和干细胞分化为专门的细胞类型。研究人员使用转染技术引入转录因子、生长因子或诱导特定细胞命运或表型的小分子。转染技术用于功能基因组学研究，分别使用 RNA 干扰 (RNAi) 或表达质粒来沉默或过度表达感兴趣的特定基因。这些方法可以系统地分析基因功能并识别参与生物过程和疾病途径的基因。转染技术用于癌症研究，以研究致癌基因、肿瘤抑制基因和参与癌症进展和转移的分子途径。转染细胞还用于研究抗癌药物的作用机制并开发新的治疗策略，例如基因治疗和免疫治疗。这一因素将加速全球转染技术市场的需求。

生物技术和制药行业的扩张

生物技术公司利用转染技术生产重组蛋白、单克隆抗体、疫苗和其他生物制剂。转染方法能够有效地将遗传物质转移到宿主细胞中，使它们能够表达用于药物开发和制造的治疗性蛋白质或抗原。生物技术和制药行业越来越多地投资于基因治疗和基因组编辑技术，以开发针对遗传疾病、癌症和其他疾病的新疗法。转染技术在将治疗基因或基因编辑工具递送到靶细胞中进行基因校正、基因沉默或基因表达调节方面发挥着至关重要的作用。制药公司依靠转染技术进行化合物库的高通量筛选和靶标验证研究。表达靶蛋白或 RNA 分子的转染细胞可用于识别潜在候选药物、评估药物疗效和阐明疾病途径背后的分子机制。转染方法用于创建基于细胞的检测和疾病模型，以进行药物筛选和临床前测试。通过将特定基因或基因修饰引入培养细胞，研究人员可以模拟疾病状况、研究疾病机制并在体外评估潜在疗法的效果。

个性化医疗的出现导致生物标志物发现和患者分层研究中对转染技术的需求增加。表达疾病相关基因或生物标志物的转染细胞可用于识别可能对特定治疗有反应的患者亚群，从而实现更有针对性和个性化的治疗干预。转染方法用于疫苗开发，以产生用于疫苗制剂的病毒载体或重组抗原。转染细胞可作为表达和生产候选疫苗的平台，促进针对传染病和新兴病原体的疫苗的开发和扩大。随着人们对细胞和基因疗法的兴趣日益浓厚，对可扩展和可重复的转染技术的需求也日益增加，以制造临床级细胞治疗产品。转染方法用于在重新输注之前对患者衍生的细胞进行体外基因改造，从而实现针对癌症、自身免疫性疾病和再生医学应用的个性化细胞疗法。这一因素将加速全球转染技术市场的需求。

细胞毒性和细胞活力

某些转染方法，特别是涉及物理手段（如电穿孔）或化学手段（如某些基于脂质的转染试剂）的方法，会导致细胞损伤。这种损伤可能是由于膜破坏、细胞生理学改变或应激反应的诱导导致的，从而导致细胞活力降低。转染引起的细胞损伤可引发炎症反应，包括促炎细胞因子的释放和免疫细胞的激活。这些炎症反应可能会进一步损害细胞活力并影响实验结果，特别是在敏感细胞类型或体内模型中。一些转染方法会导致转染基因的瞬时表达或细胞生理学的瞬时改变。在短暂阶段，细胞可能会发生代谢变化或经历影响活力和功能的应激反应，从而限制实验结果的持续时间和可靠性。细胞毒性的程度及其对细胞活力的影响通常取决于转染试剂浓度、转染方案参数和细胞类型等因素。要找到转染效率和细胞活力之间的最佳平衡，需要仔细优化和验证转染条件。不同类型的细胞对转染诱导的细胞毒性表现出不同的敏感性。原代细胞、干细胞和某些特殊细胞系在转染过程中可能特别容易受到损伤，因此需要使用更温和或针对特定细胞类型的转染方法来保持活力和功能。细胞活力降低和细胞毒性增加会对下游应用产生不利影响，包括细胞增殖测定、功能研究和长期培养实验。转染过程中释放的或与细胞毒性相关的污染因子可能会混淆实验结果并影响数据解释。

免疫反应和炎症

许多转染方法依赖于使用病毒载体、脂质纳米颗粒或其他运载工具将核酸运送到靶细胞中。这些递送载体可触发免疫反应，导致体内炎症和潜在的不良反应。将外来核酸引入细胞可激活先天免疫途径，例如 Toll 样受体 (TLR) 信号传导和干扰素反应。这些免疫反应可导致促炎细胞因子和趋化因子的产生，从而引起炎症和细胞应激。在某些情况下，转染介导的外源蛋白质或抗原表达可能会引发适应性免疫反应，包括产生抗体或激活细胞毒性 T 细胞。这些免疫反应可能会限制转基因表达的持续时间并损害基于转染的疗法的功效。对转染剂或外源核酸的免疫反应引起的持续性炎症可导致组织损伤和毒性，尤其是在代谢活动或免疫细胞浸润较高的器官或组织中。转染介导的基因表达或递送引发的免疫反应可能会产生脱靶效应，影响邻近的细胞、组织或器官。免疫细胞或炎症途径的非特异性激活可能会导致意想不到的后果和全身副作用。在基因治疗或核酸疫苗等临床应用中，尽量减少免疫反应和炎症对于确保转染技术的安全性和有效性至关重要。免疫介导的不良事件可能会损害患者的治疗效果，并阻碍基于转染的治疗方法的发展。

主要市场趋势

关注非病毒转染方法

非病毒转染方法通常被认为比病毒载体更安全，病毒载体可以引发免疫反应并可能整合到宿主基因组中。非病毒方法通常涉及使用合成或天然载体，从而降低免疫原性和遗传毒性的风险。基因治疗中使用的病毒载体可以整合到宿主基因组中，可能导致插入诱变和致癌。非病毒方法（例如基于脂质或基于聚合物的转染试剂）不会整合到基因组中，从而最大限度地降低了基因改变的风险。非病毒转染方法在核酸载体、细胞类型和实验条件方面具有更大的灵活性和多功能性。研究人员可以轻松修改和优化非病毒转染方案，以适应特定的研究或治疗应用，而不受病毒载体的限制。与病毒载体相比，非病毒转染试剂和载体通常更容易制造且更具成本效益。非病毒方法的可扩展性允许大规模生产转染试剂，从而促进其在研究和临床环境中的广泛使用。非病毒转染方法与多种细胞类型兼容，包括原代细胞、干细胞和难以转染的细胞系。这种广泛的适用性使非病毒方法适用于各种研究领域和治疗应用。非病毒转染试剂和载体通常表现出最小的免疫原性，从而降低了免疫反应和炎症反应的风险。这一特性对于体内应用尤其重要，因为免疫反应可能会损害治疗效果和安全性。

细分洞察

转染方法洞察

根据转染方法，阳离子脂质转染细分市场预计将在预测期内在全球转染技术市场中经历快速增长。阳离子脂质转染方法在将核酸（如 DNA 和 RNA）输送到多种细胞类型中方面表现出高转染效率。这些脂质制剂与核酸形成复合物，促进细胞吸收核酸并随后进行基因表达。阳离子脂质转染适用于转染各种类型的细胞，包括原代细胞、干细胞和难以转染的细胞系。阳离子脂质转染的多功能性使其适用于不同的研究领域和治疗应用。与其他一些转染方法相比，阳离子脂质转染通常具有较低的细胞毒性。基于脂质的配方旨在最大限度地减少细胞应激并保持高细胞活力，使其适用于敏感细胞类型和长期实验。基于阳离子脂质的转染方法与不同类型的核酸兼容，包括质粒 DNA、mRNA、siRNA 和 miRNA。这种灵活性使研究人员和临床医生能够将阳离子脂质转染用于从基因过表达到基因沉默和基因编辑等广泛的应用。基于阳离子脂质的转染方案通常很简单，并且易于针对特定细胞类型和实验条件进行优化。这种易用性使具有不同分子生物学和细胞培养技术专业知识水平的研究人员能够使用阳离子脂质转染。基于阳离子脂质的转染方法可以扩大到高通量应用，使其适用于大规模筛选研究、药物发现工作和生物制造过程。

技术洞察

基于该技术，预计在预测期内，基于生化的转染部分将在全球转染技术市场中经历快速增长。基于生化的转染方法通常涉及使用基于脂质或聚合物的转染试剂。这些试剂旨在封装核酸并促进其进入细胞。与基于病毒的转染方法相比，基于生化的方法通常更安全且免疫原性更低，使其对各种应用（包括基因治疗和研究）具有吸引力。基于生化的转染方法用途广泛，可用于转染多种细胞类型，包括原代细胞、干细胞和难以转染的细胞。这种多功能性使基于生化的转染方法适用于各种研究和治疗应用。基于生化的转染试剂通常易于使用，只需针对不同细胞类型进行最低限度的优化。此外，基于生化的转染方法可以扩大规模以用于高通量应用，使其适用于大规模研究和生产目的。基于生化的转染试剂和方案的进步已导致转染效率的显着提高。已经开发出新的配方和递送系统来增强核酸向靶细胞的递送，从而实现更有效的基因转移和表达。基于生化的转染方法旨在最大限度地减少转染过程中的细胞毒性和细胞损伤。与电穿孔等物理方法相比，基于生化的方法通常可以提高细胞活力并减少细胞压力，使其成为敏感细胞类型和应用的理想选择。

区域洞察

2023 年，北美成为全球转染技术市场的主导地区。

主要市场参与者

• PromegaCorporation
• Thermo Fisher Scientific Inc.
• Bio-Rad Laboratories, Inc.
• Roche Molecular Systems, Inc.
• QIAGEN NV
• Inovio制药
• Mirus Bio LLC
• Takara Bio Inc.
• SignaGen Laboratories
• MaxCyte, Inc.