實驗技巧
細(xì)胞增殖和細(xì)胞毒性(CCK-8法)原理和經(jīng)驗總結(jié)
一、實驗原理
細(xì)胞活力檢測試劑盒(CCK-8) 可用于簡便而準(zhǔn)確的細(xì)胞增殖和毒性分析。
其基本原理為:該試劑中含有WST-8【化學(xué)名:2-(2-甲氧基-4-硝基苯基)-3-(4-硝基苯基)-5-(2,4-二磺酸苯)-2H-四唑單鈉鹽】,在電子載體1-甲氧基-5-甲基吩嗪鎓硫酸二甲酯(1-Methoxy PMS)的作用下被細(xì)胞中的脫氫酶還原為具有高度水溶性的黃色甲瓚產(chǎn)物(Formazan dye)。生成的甲瓚物的數(shù)量與活細(xì)胞的數(shù)量成正比。因此可利用這一特性直接進(jìn)行細(xì)胞增殖和毒性分析。CCK-8法是用于測定細(xì)胞增殖或毒性實驗中活細(xì)胞數(shù)目的一種高靈敏度,無放射性的比色檢測法,可替代傳統(tǒng)的MTT法。
二、用途
藥物篩選、細(xì)胞增殖測定、細(xì)胞毒性測定、腫瘤藥敏試驗等。
三、優(yōu)點
· 使用方便,無需洗滌細(xì)胞,不需要放射性同位素和有機溶劑;
· CCK-8法能快速檢測;
· CCK-8法的檢測靈敏度很高,甚至可以測定較低細(xì)胞密度;
· CCK-8法的重復(fù)性優(yōu)于MTT 法,產(chǎn)生的formazan 是水溶性的,減少因洗滌和溶解帶來的誤差;
· CCK-8法對細(xì)胞毒性小,可以多次測定選取最佳測定時間,與MTT 方法相比線性范圍更寬,靈敏度更高;
· CCK-8細(xì)胞活性檢測試劑無需預(yù)制,即開即用。
四、實驗操作指南
1.96孔板每孔加入細(xì)胞100 μL(留2個空白組不加細(xì)胞,加入同體積的培養(yǎng)基)。細(xì)胞置于37°C的5%CO2細(xì)胞培養(yǎng)箱中培養(yǎng)24 h。
注:A、通常細(xì)胞增殖實驗每孔加入100 μL約含2000個細(xì)胞,細(xì)胞毒性實驗每孔加入100 μL約含5000~10000個細(xì)胞(具體每孔所用的細(xì)胞的數(shù)目,需根據(jù)細(xì)胞的大小,細(xì)胞增殖速度的快慢等決定)。
B、培養(yǎng)溫度與細(xì)胞類型有關(guān),一般哺乳動物細(xì)胞建議37°C,其他種屬根據(jù)細(xì)胞培養(yǎng)條件選擇合適的溫度。
2.每孔加入10 μL不同濃度的藥物刺激激(1 中加了細(xì)胞的,留 2 個對照組不加藥物,加 入同體積的培養(yǎng)基)。
3.將96孔板在37°C,含5% CO2空氣及100%濕度的細(xì)胞培養(yǎng)箱中孵育適當(dāng)時間。
注:同上。根據(jù)不同實驗細(xì)胞需求選擇適當(dāng)?shù)姆跤龡l件和時間。
4.每孔加入10 μL的CCK-8溶液。37°C,5%CO2培養(yǎng)箱中孵育1~4 h。
注:同上。根據(jù)不同實驗細(xì)胞需求選擇適當(dāng)?shù)姆跤龡l件和時間。
5.酶標(biāo)儀測定450 nm處的吸光度。
6.如果暫時不測定OD值,可向每孔中加入10 μL 0.1 M HCl溶液或者1%(W/V)SDS溶液,并遮蓋培養(yǎng)板避光室溫保存。在24小時內(nèi)吸光度不會發(fā)生變化。
7.結(jié)果分析:
A.細(xì)胞存活率:將各測試孔的OD值減去本底OD值(空白組),各重復(fù)孔的OD值取平均數(shù)±SD。
細(xì)胞存活率% =(加藥細(xì)胞OD/對照細(xì)胞OD)×100%。
B.求出T/C = 50% 時的藥物濃度(IC50)及T/C = 10%時的藥物濃度(IC90)。
五、經(jīng)驗總結(jié)
1.種板數(shù):通過文獻(xiàn)確認(rèn),看實驗所用細(xì)胞別人是否做過,找出大致范圍。稀釋一系列濃度種板。
觀察多長時間細(xì)胞可貼壁完全,一般貼壁生長24小時。在實驗時間內(nèi),觀察不同細(xì)胞數(shù)下孔內(nèi)生長情況。在擬定的時間內(nèi),細(xì)胞是剛好鋪滿還是堆積生長?
因為每塊板都需設(shè)置對照孔,也就是含有細(xì)胞的培養(yǎng)基中加入CCK8,這個數(shù)值是板上的最大數(shù)值,CCK8試驗最佳OD值在1.0附近。不要讓細(xì)胞長滿,其一,會對藥物順利進(jìn)入細(xì)胞產(chǎn)生影響此,其二生長不均勻易導(dǎo)致孔間OD值數(shù)據(jù)偏差大。
2.貼壁生長的時間一般設(shè)置貼壁24h,這個時間一般細(xì)胞已經(jīng)貼壁完全,且對安排實驗時間也方便。
3.加藥后的孵育時間,設(shè)置時間梯度,根據(jù)數(shù)據(jù)的穩(wěn)定性(RSD)、OD值的范圍(1.0左右)這些來選擇最好的時間。
4.接種時注意細(xì)胞懸液一定要混勻,以避免細(xì)胞沉淀下來,導(dǎo)致每孔中的細(xì)胞數(shù)量不等,可以每接種數(shù)孔即混勻一下。培養(yǎng)板周圍一圈孔培養(yǎng)基容易揮發(fā),為了減少誤差,建議培養(yǎng)板的四邊每孔只加培養(yǎng)基或無菌PBS,而不作為指標(biāo)檢測孔。
5.CCK8試劑加入量,按照說明書的體系加入合適的CCK-8的含量如細(xì)胞體系較大,適當(dāng)增加CCK-8的量。
6.CCk8試劑加入后孵育時間,隨著時間的增加,OD值就會增大。CCK- 8的最佳反應(yīng)時間以具體顯色的最佳時間為準(zhǔn)。第一次做實驗時,建議先做數(shù)孔摸索接種細(xì)胞的最佳數(shù)量和加入CCK-8試劑后的最佳孵育時間。一般情況下,白細(xì)胞較難顯色,因此需要較長的CCK- 8反應(yīng)時間或增加細(xì)胞數(shù)量 (~105個細(xì)胞/孔)。懸浮細(xì)胞與貼壁細(xì)胞相比較難顯色。對于懸浮細(xì)胞,在加入CCK- 8孵育1- 4小時后,可先從培養(yǎng)箱中取出,目測染色程度或用酶標(biāo)儀測定決定CCK- 8最佳孵育時間。若顯色困難,可將培養(yǎng)板放回培養(yǎng)箱,繼續(xù)培養(yǎng)數(shù)小時后再測定。對于貼壁細(xì)胞,CCK- 8的孵育時間一般為1- 4小時,多數(shù)細(xì)胞在培養(yǎng)30分鐘左右即可肉眼觀察到明顯的顯色反應(yīng),培養(yǎng)3.5-4小時左右檢測效果最佳??傊瓌t就是把OD值控制在1.0左右。
7.實驗時盡量多設(shè)置復(fù)孔,取平均值。實驗時把OD值控制在1.0左右。因人為造成的數(shù)據(jù)不穩(wěn)定只能通過增大樣品數(shù),借助數(shù)據(jù)處理來彌補。另外實驗操作一定要仔細(xì)小心,盡量平行操作。
8.CCK-8的檢測依賴于脫氫酶催化的反應(yīng),如果待檢測體系中存在較多的還原劑,例如一些抗氧化劑會干擾檢測,需設(shè)法去除。含有酚紅的培養(yǎng)基不影響本試劑盒做細(xì)胞活性的測定。
9.如何判定待測溶液是否有還原性?不含細(xì)胞的待測溶液孔中加入CCK-8溶液10 μL,孵育1-4小時,測定在450 nm處的空白吸光度。如果該吸光度很小,說明待檢測體系中存在較少的還原劑,正式檢測時即可直接加入CCK-8 ;如果該吸光度相對較大,說明待檢測體系中存在較多的還原劑,正式檢測時則需要除去培養(yǎng)基,并用培養(yǎng)基洗滌細(xì)胞兩次,然后加入新的培養(yǎng)基和10 μL CCK-8進(jìn)行檢測。
10.如果樣品為高渾濁度的細(xì)胞懸液,建議設(shè)定600 nm (或600 nm以上) 作為參比波長,扣除參比波長的O.D值即可。