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细胞增殖检测常用技术的原理及操作【附视频教程】

2021-04-27 11:27:35

来源/作者:普拉特泽生物-医学整体课题外包

  细胞增殖是活细胞的重要生理功能之一,是生物体的重要生命特征,是生物体生长、发育、繁殖以及遗传的基础,是肿瘤研究的重要表型之一,同时也是分子生物学和药理学研究解决问题的关键。通过在细胞中过表达或干扰某个基因研究基因对细胞增殖能力的影响,进一步研究基因的功能,或对细胞进行药物处理,研究药物对增殖的影响。


细胞增殖检测通常是基于DNA含量或细胞代谢实现的,主要为对活细胞的代谢活性的检测(基于WST、MTS、XTT、MTT等)及对DNA合成的检测(基于BrdU的免疫法或EdU的点击化学法);同时也可通过体内成像、微孔板或流式细胞术检测等多种技术进行细胞追踪。




那么我们使用药物时评估毒性、筛选抗肿瘤、判断细胞增殖速度或者探究某些基因蛋白的功能时,就可以通过细胞增殖来反映。今天主要给大家介绍活细胞代谢检测中应用的比较广泛的MTT、MTS和CCK8这三类方法。

一、细胞增殖检测的原理


1、MTT法

活细胞线粒体中的琥珀酸脱氢酶能使外源性MTT还原为水不溶性的蓝紫色结晶甲臜(Formazan)并沉积在细胞中,而死细胞无此功能。二甲基亚砜(DMSO)能溶解细胞中的甲臜,用酶联免疫检测仪在490nm波长处测定其光吸收值,可间接反映活细胞数量。在一定细胞数范围内,MTT结晶形成的量与细胞数成正比。

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2、MTS法

原理与MTT相近,属于在MTT基础上的改良,含有一个新型的四唑化合物和一种电子偶联剂(phenazine ethosulfate,PES),PES具有增强的化学稳定性,这使它可与MTS混合形成稳定的溶液。MTS被细胞生物还原成为一种有色的甲臜产物,可直接溶解于培养基中。这种转化是在代谢活跃的细胞中的脱氢酶产生的NADPH或NADH的作用下完成的。避光孵育3h后,在492nm处有一个最大的吸收峰,检测到的甲臜产物的量与培养中的活细胞数成正比。

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3、CCK8法

在电子载体1-甲氧基-5-甲基吩嗪鎓硫酸二甲酯(1-Methoxy PMS)的作用下被细胞线粒体中的脱氢酶还原为具有高度水溶性的黄色甲臜产物。生成的甲臜物的数量与活细胞的数量成正比。用酶联免疫检测仪在450nm波长处测定其光吸收值,可间接反映活细胞数量。

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二、细胞增殖检测常用技术的联系与区别


为了让大家更直观的了解到这三种检测方法的联系与区别,我们采用了列表的方法:

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三、细胞增殖检测的实验操作步骤

1、细胞培养:观察细胞的增长特性(细胞形态、增长速度等)

2、铺板:铺板密度建议5*103~10*103/孔,在操作台静置10分钟,有利于细胞的自由沉降,铺板更加均匀

3、培养细胞:将培养板移入CO2培养箱中,至细胞贴壁且状态稳定

4、药物处理:弃培养基,更换含有不同浓度药物的培养基继续培养(注意要过滤之后再使用,且要现配现用,避免反复冻融)

5、MTT呈色:避光加1/10体积MTT溶液(5 mg/mL),37℃孵育4 h,孵育完成后除尽孔内上清液,每孔加150 uL DMSO,振荡10 min;

或MTS呈色:避光加1/10体积MTS溶液,37℃孵育3h;

或CCK8呈色:避光加1/10体积CCK-8溶液,孵育37℃1-4h;

6、上机检测OD490nm/492 nm/450 nm值


四、细胞增殖培养的实验结果及数据分析


这三种方法最后的结果是以细胞相对存活率或IC50这两个指标呈现:

1、细胞相对存活率%=(处理组OD值-调零孔OD值)/(对照组OD值-调零孔OD值)*100

2、IC5计算:指某一药物或者物质(抑制剂)在抑制某些生物程序(如酶、细胞受体、是微生物)的半量,即50%抑制浓度


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五、细胞增殖检测的注意事项


当您根据具体的实验情况选择了合适的检测方法的时候,发现检测结果还是不理想,问题出在哪呢?

我们为您整理了以下实验操作注意事项,希望能对您有所帮助:


1 、铺板

细胞数量:在前期细胞培养中,观察细胞贴壁率、贴壁后面积大小、倍增时间,以确保处理过程中不会细胞过满(铺板太密或长太久,细胞都会挤死掉的!),准确呈现处理因素与细胞数的关系(5×103 ~10×103 )。意思就是先了解下你需要检测的细胞,做个预实验先。


2、避免血清的干扰

用含胎牛血清培养基培养细胞时,高浓度血清物质(我也会吸光哒!)会影响试验孔的吸光度值,降低实验敏感度。


3、防止边缘效应及复孔设置

应在96孔板边缘滴加PBS,边缘孔的水分挥发较快,药物易被浓缩,对实验影响很大大。复孔,做3-5个,推荐5个(别省那点板子啊!)。



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