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细胞活性检测 | 揭秘细胞活力的六大常用方法

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2024/9/11 10:45:08

在生物医学研究的广阔领域中,细胞活性检测扮演着至关重要的角色。它不仅帮助科学家们评估细胞的生存状态,还能深入了解细胞对药物、环境变化或病理过程的响应。细胞活性检测通常包括测量细胞增殖、细胞毒性和细胞死亡等方面。今天,小爱向大家介绍细胞活性检测的六大常用方法:ATP生物发光法、LDH检测法、MTT比色法、CCK-8法、荧光染料法和细胞凋亡检测法,一起揭秘细胞活力的科学奥秘。

 

1、ATP生物发光法

 

细胞内ATP(腺苷三磷酸)的含量是细胞能量代谢的直接指标。ATP生物发光法通过测量细胞内ATP的水平来评估细胞活性。这种方法具有高灵敏度和宽动态范围,尤其适合于需要高灵敏度检测的实验。

 

图1 ATP检测试剂盒(abs580117)检测细胞活性的原理图

 

ATP生物发光法的主要原理是在有氧环境下,荧光素在荧光素酶和Mg2+的催化作用下与ATP发生反应,生成荧光素-AMP复合体并释放出焦磷酸(PPi)。随后,荧光素-AMP复合体在O2的作用下进一步生成氧化荧光素,同时释放出CO2和H2O。在这个过程中,激发态的氧化荧光素返回到基态时会发出光子,光子的数量与ATP含量成正比,因此可以通过测量光强度来定量ATP的含量。

 

2、LDH检测法

乳酸脱氢酶(Lactate Dehydrogenase, LDH)是一种广泛存在于细胞中的酶,它在糖酵解途径中起着关键作用,能够催化乳酸和丙酮酸之间的可逆反应。LDH催化乳酸产生丙酮酸,丙酮酸与 2,4-二硝基ben肼作用生成丙酮酸二硝基苯腙,后者在碱性溶液中呈棕红色,颜色的深浅与丙酮酸的浓度呈正比,通过测定OD值,可计算LDH的活力。在细胞活性检测中,LDH的释放通常被用作细胞膜完整性的指标。当细胞膜受损时,细胞内的LDH会释放到培养基中,通过测定培养基中LDH的活性,可以评估细胞的损伤或死亡程度。

 

3、MTT比色法

MTT(3-(4,5-二甲基噻唑-2-基)-2,5-二苯基四氮唑溴化物)比色法是一种经典的细胞活性检测方法。它通过测量活细胞中脱氢酶的活性,将MTT还原成紫色的甲瓒产物,从而间接反映细胞的代谢活性。这种方法操作简单,成本低廉,是实验室中常用的筛选工具。

 

4、CCK-8法

CCK-8(Cell Counting Kit-8)法是一种基于WST-8(2-(2-甲氧基-4-硝基苯基)-3-(4-硝基苯基)-5-(2,4-二磺苯基)-2H-四唑单钠盐)的比色方法。它通过测量细胞线粒体脱氢酶的活性来评估细胞活性。CCK-8法具有较高的灵敏度和较宽的动态范围,适合于各种细胞类型的活性检测。

 

5、荧光染料法

荧光染料法利用特定的荧光染料,如Calcein-AM或CFSE,来标记活细胞。这些染料在活细胞内被代谢成荧光产物,通过流式细胞仪或荧光显微镜进行检测。荧光染料法可以提供直观的细胞活力图像,适用于细胞增殖和迁移研究。

 

6、细胞凋亡检测

细胞凋亡是细胞程序性死亡的过程,与细胞活性密切相关。通过Annexin V和PI(碘化丙啶)染色,可以检测细胞表面的磷脂酰丝氨酸外化,从而评估细胞凋亡的程度。这种方法对于研究细胞死亡机制和药物毒性具有重要意义。

 

细胞活性检测六大常用方法优缺点比较


检测方法

优点

缺点

ATP生物发光法

灵敏度高,能快速检测细胞活性,操作简便,直接反映细胞的代谢活性,与细胞数量成正比。

可能受到样品中其他ATP来源的干扰,如微生物污染。

LDH检测法

比色法操作简便快速,标准曲线法精确定量,灵敏度高,适用于多种细胞类型,反映细胞膜完整性,也可以用来评估细胞毒性。

可能受到样品中其他LDH来源的干扰,如微生物污染。只能反映细胞死亡,不能直接反映细胞增殖。

MTT比色法

成本较低,操作简单,适用于多种细胞类型。能够反映细胞的代谢活性,尤其是线粒体的活性。

需要活细胞参与,死亡细胞无法进行检测。

需要较长的孵育时间,实验周期较长。

CCK-8法

操作简便,灵敏度高。适用于各种细胞类型,包括悬浮细胞。能够反映细胞增殖和活力。

相对于MTT,CCK-8的成本可能较高。对某些细胞类型可能存在毒性。

荧光染料法

可以实时监测细胞活性,适合长时间跟踪实验。如Calcein-AM可以被活细胞中的酯酶切割产生荧光,从而指示细胞活性。

荧光染料可能对细胞有一定的毒性,尤其是在高浓度或长时间染色时。此外,荧光信号可能会受到光漂白的影响。

细胞凋亡检测法

可以特异性地检测细胞凋亡,如通过Annexin V和PI染色,可以区分早期和晚期凋亡细胞。

需要特定的试剂和设备,如流式细胞仪,操作相对复杂,成本较高。




 

每种方法都有其特定的应用场景和限制,选择合适的检测方法需要根据实验的具体需求和条件来决定。

 

下面小爱着重为大家介绍具有高灵敏度、操作简便、快速等优点的ATP检测法。

 

ATP检测试剂盒(abs580117)使用方法

 

一、产品组成


组分

规格

ATP Assay Buffer

50mL

D-luciferin

120μL

Cofactor

120μL

Luciferase

120μL

ATP Standard (100μM)

200μL

说明书

1份




 

二、使用方法

 

1、需自备的试剂和器材

1)细胞培养用pH7.4磷酸盐缓冲液(PBS)

2)Triton X-100

3)系列可调节量程移液器及吸头

4)离心管及白色96孔板

5)化学发光酶标仪

 

2、实验前准备

 

1)样品准备:

①细胞培养上清的准备:将需要测定的细胞接种到培养板中,经过干预因素处理后,直接吸取细胞上清,如果是悬浮细胞,4℃、300g离心5min,收集上清。

②细胞裂解上清的准备:将需要测定的细胞(1×106-1×107)收集到5mL的离心管中,4℃、300g离心5min,弃去上清,然后加入200μL含0.1%Triton X-100的PBS,冰浴裂解30min,4℃、10000g离心10min,收集上清。

③组织裂解上清的准备:将需要测定的组织(20-50mg)收集到玻璃匀浆器或自动匀浆管中,然后加入500μL含1%Triton X-100的PBS,匀浆1min,4℃、10000g离心10min,收集上清。

注:各种样品,如果不立即进行测定,请冻存于-80℃;正式测定前根据预实验结果,利用ATP Assay Buffer将样品适当稀释后进行测定。

 

2)标准品的准备:

在1.5mL离心管中,加入990μL ATP Assay Buffer,再取10μL的100μM浓度ATP Standard加入离心管中配制1μM浓度ATP Standard;然后取另外8根1.5mL离心管,分别加入200μL ATP Assay Buffer,再吸取200μL的1μM浓度ATP Standard依次倍比稀释为0.5、0.25、0.125、0.0625、0.0312、0.0156、0.0078、0.0039μM浓度。

 

3)检测工作液的准备:

ATP检测工作液的配制:根据待测样品数参考下表配制适当量的ATP检测工作液,表中试剂按比例混合后即为ATP检测工作液。

 

 样品组分

1个样品

10个样品

100个样品

ATP Assay Buffer

47μL

470μL

4.7mL

D-luciferin

1μL

10μL

100μL

Cofactor

1μL

10μL

100μL

Luciferase

1μL

10μL

100μL









3、操作步骤

1)在白色96孔板中设置空白对照孔、标准品孔和样品孔,参考下表,在空白对照孔中加入50μL ATP Assay Buffer,在标准品孔中加入50μL梯度浓度ATP 检测工作液(0.0039-1μM),在样品孔中加入50 μL样品。

 

 

空白对照孔

标准品孔

样品孔

ATP Assay Buffer

50μL

——

——

ATP Standard

——

50μL

——

样品

——

——

50μL

ATP检测工作液

50μL

50μL

50μL







2)如上表所示,各孔加入50μL的ATP检测工作液,混匀,室温孵育5min。

3)待反应完成后,利用化学发光酶标仪测定相对发光强度(RLU)。

4)计算结果:利用标准品浓度为横坐标,RLU值为纵坐标制作标准曲线,并获得横纵坐标之间的函数关系式,然后利用各样品的RLU值计算样品中ATP浓度。ATP标曲测定如下图所示:

 

 

细胞活性检测是连接基础研究与临床应用的桥梁。通过上述六种常用方法,研究人员可以更准确地评估细胞的生存状态,为疾病治疗和药物开发提供重要信息。随着生物技术的不断进步,未来可能会有更多创新的检测方法问世,为我们揭示细胞活力的更多奥秘。

 

本期产品推荐:


货号

产品名称

规格

abs580117

ATP检测试剂盒

96T

abs580007

乳酸脱氢酶检测试剂盒

96T

abs50010

MTT细胞增殖及细胞毒性检测试剂盒

500T

abs50003

CCK-8试剂盒

500T

abs42014734

钙黄绿素-AM

1mg

abs9106

CFSE

50mg

abs50001

Annexin V-FITC/PI细胞凋亡检测试剂盒

100T





细胞染色产品推荐:


货号

产品名称

λEx/λEm (nm)

产品描述

abs45153674

DiO 高氯酸盐(绿色)

484/501

活细胞示踪、细胞膜染色

abs47048165

DiD 对氯苯磺酸盐(红色)

644/663

活细胞示踪、细胞膜染色

abs80001

霍乱毒素B亚单位(CTB)

神经示踪剂

abs80003

霍乱毒素B亚单位-FITC

494/520

神经示踪剂

abs45153692

DiR 碘化物(深红色)

748/780

动物活体成像

abs42075819

D-荧光素钾盐

动物活体成像

abs47048270

罗丹明标记鬼笔环肽(橙红)

540/565

细胞骨架染色(F-action)

abs47048271

鬼笔环肽-Fluor 488(绿色)

493/517

细胞骨架染色(F-action)

abs47048272

鬼笔环肽-Fluor 555(橙红)

556/574

细胞骨架染色(F-action)

abs47014944

钙黄绿素红(红色)

560/574

细胞质染色

abs9106

CFSE(绿色)

492/517

细胞质染色

abs42006041

DASPEI

550/573

线粒体染色

abs9103

JC-1

585/590

线粒体膜电位检测

abs47038870

溶酶体绿色荧光探针

504/511

溶酶体染色

abs47038871

溶酶体红色荧光探针

577/590

溶酶体染色

abs9819

PKH26红色荧光细胞连接试剂盒

551/567

外泌体染色

abs9820

PKH67绿色荧光细胞连接试剂盒

490/502

外泌体染色

abs47038874

内质网绿色荧光探针

489/520

内质网染色

abs47038875

内质网红色荧光探针

587/615

内质网染色

abs47047616

DAPI染色液(蓝色)

364/454

细胞核染色

abs813337

Hoechst 33342(蓝色)

350/461

细胞核染色

abs9104

7-AAD(红色)

545/650

细胞核染色

abs9358

PI染色液(红色)

535/617

细胞核染色

abs45153639

Fluo 3-AM

506/526

钙离子(Ca2+)探针

abs42197174

DCFH-DA

502/523

活性氧(ROS)探针

abs42016243

DAF-2 DA

491/513

一氧化氮(NO)探针

abs47044989

WSP-1

465/515

硫化氢(H2S)探针





Absin产品线:

爆款产品:试剂盒(mIHC、IHC、凋亡、ELISA、ChIP、Co-IP、TR-FRET、生化检测、残留检测、多因子检测);细胞培养(类器官试剂盒+基质胶,胎牛血清+培养添加剂+细胞因子)、分化试剂盒;分子(mRNA合成服务+提取试剂盒);化合物大包装;辅助试剂、耗材/仪器、定制服务(抗体/多肽/蛋白/标记/检测)...

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