在血液粒細胞的研究中，THP-1是一個非常經典的細胞模型。如何在THP-1細胞株進行基因敲除/基因敲入/基因突變也是各個課題組的一個最為關心的問題！如何解決THP-1細胞的基因敲除，也是我們海星生物的一個重要的研發方向，經過了一年多的研發，我們終於在根本上解決了這個THP-1細胞株的基因編輯的困難，可以為客戶提供編輯效率高、結果穩定、周期快速的細胞基因敲除的解決方案。
具體的THP-1細胞基因敲除/基因敲入/基因突變的技術流程如下：
1、THP-1細胞的培養條件的優化和克隆形成的優化；
在原來ATCC推薦的培養基的基礎上，我們優化獲得的培養基的條件如下 ：RPMI-1640 Medium，2-mercaptoethanol 0.05 mM，fetal bovine serum 10%（專門優化篩選批次），抗氧化添加物。
由於加入了抗氧化的成分，大大提升了THP-1細胞的增殖的速度和克隆形成效率，同時由於對滲透壓進行專門的優化，也使得THP-1的細胞的形態更加完美。（下圖是接種時與48小時後的對比）
細胞接種的密度
細胞48小時後的圖片2、THP-1細胞的最優化的電轉效率和存活率；
由於THP-1細胞是懸浮培養，所以對很多病毒的轉染效率不高，所以電轉是最佳的選擇。依據這個細胞的特性，海星生物優化了其中的電轉的緩衝液，加入了吸附劑，可以大大促進DNA吸附到細胞的表面，同時還加大的緩衝液的電阻，從而可以提供電轉的電壓，從而大幅度的提升了電轉的效率，是傳統緩衝系統的3-5倍的效率，達到80%。同時由於提升了細胞的存活率到90%，所以細胞的基因編輯的效率也得到了大幅提升。
GFP螢光電轉染後【GFP表達載體電轉後72小時對比圖片】
3、THP-1細胞的快速克隆化條件優化；
由於使用了ClonePlusTM技術，THP-1的細胞克隆形成能夠達到95%以上，而且克隆形成的時間也縮短到1-2周的時間，大大壓縮了整個克隆檢測的時間周期。（而傳統的克隆過程需要1個月）
懸浮細胞的病毒感染效率極低，多有死細胞且容易黏連，不利於後續篩選。因此採用Cas9X | 海星生物VIRUS-Free技術，與病毒法相比，效率更高，周期更短，而且可以規避病毒重新複製的風險。懸浮細胞與貼壁細胞相比，其藥物抗性篩選難度大，單克隆化效率低，再加上基因定點突變效率遠低於基因敲除效率，兩種因素疊加導致拿到突變純合子的概率極低。Cas9X | 海星生物的ClonePlus技術, 採用專有的膠體表面處理，THP-1細胞株的克隆率超過95%，可以輕鬆進行克隆分離和克隆PCR鑑定，大幅提升懸浮細胞的鑑定陽性率。VIRUS-Free技術：是一種利用轉座子進行細胞穩轉株的構建和篩選的技術，以替代慢病毒感染構建穩轉細胞株的技術。其載體中包括了轉座子的識別區域，能將目的片段從載體上或者BAC分子上切割下來形成一個小環結構，並在基因組裡面的固定序列位置進行插入，從而實現穩轉。目前已經在CAR-T細胞治療中得到較多的臨床應用，並充分體現出其：低成本、高效率、基因表達穩定的特點ClonePlus技術：是Cas9X技術平臺研發的專有高效細胞敲除技術，主要通過高通量電轉系統和高通量的克隆分選技術結合，獲得基因編輯的單細胞，其克隆形成率可以達98%，就算是克隆形成率低的細胞株也能獲得敲除單克隆，針對懸浮細胞也有更高的單克隆形成率。4、THP-1細胞株快速特性。
市面上多數THP-1細胞質量均比較差，轉染效率很低。篩選到優質的THP-1細胞是項目成功的關鍵因素之一（海星生物自有的THP-1細胞已成功完成23個基因編輯項目，其中包含基因敲除和定點突變項目）。
海星生物基因敲除細胞株的成功案例5、與市場上其他公司的THP-1技術服務的對比：