细胞培养中的研究方法.ppt
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1、细胞培养中的研究方法细胞培养中的研究方法侯桂琴侯桂琴郑州大学药学院郑州大学药学院内容提要内容提要一、细胞生长状况观察一、细胞生长状况观察二、细胞活力测定二、细胞活力测定三、细胞凋亡检测三、细胞凋亡检测四、流式细胞术四、流式细胞术五、常用单细胞分离技术五、常用单细胞分离技术一、细胞生长状况观察一、细胞生长状况观察 1.1.常规观察常规观察 2.2.细胞计数细胞计数 3.3.细胞生长曲线细胞生长曲线 4.4.细胞分裂指数细胞分裂指数 5.5.细胞贴壁率细胞贴壁率 6.6.细胞周期细胞周期 1.1.常规观察常规观察 倒置显微镜下观察,生长状态好的细倒置显微镜下观察,生长状态好的细胞透明度大,细胞内颗
2、粒少,没有空泡。胞透明度大,细胞内颗粒少,没有空泡。包膜清晰。培养液清澈透明,无悬浮细胞包膜清晰。培养液清澈透明,无悬浮细胞和碎片。和碎片。从培养基颜色判断:正常桃红色,当从培养基颜色判断:正常桃红色,当变浅变黄,需换液或传代。变浅变黄,需换液或传代。培养液浑浊,液体内漂浮菌丝或细菌,培养液浑浊,液体内漂浮菌丝或细菌,表示微生物污染。表示微生物污染。细胞生长变慢,支原体污染。细胞生长变慢,支原体污染。2.2.细胞计数细胞计数血球计数板计数法血球计数板计数法电子计数仪计数法电子计数仪计数法细胞数细胞数/ml/ml(4 4大格细胞总数大格细胞总数/4/4)104 104 稀释倍数稀释倍数血球计数板
3、血球计数板计数法计数法电子计数仪计数法电子计数仪计数法原理:台盼蓝排斥法。再结合原理:台盼蓝排斥法。再结合 CCD CCD成像,成像,快速准确完成细胞计数和存活率计数。快速准确完成细胞计数和存活率计数。电子计数仪计数结果电子计数仪计数结果注意事项:注意事项:1.1.细胞分散度较好,成单细胞悬液。细胞分散度较好,成单细胞悬液。2.2.取样计数前混匀细胞取样计数前混匀细胞3.3.计数时,计数时,2 2个以上细胞组成的细胞团按单个以上细胞组成的细胞团按单个细胞计算,细胞团占个细胞计算,细胞团占10%10%以上,说明消化以上,说明消化不充分;细胞数少于不充分;细胞数少于2 2个个/mm3/mm3或多于
4、或多于5050个个/mm3/mm3,需重新制备细胞悬液。,需重新制备细胞悬液。3.3.细胞生长曲线细胞生长曲线 实验用用细胞必胞必须生生长特征特征稳定,可采用定,可采用细胞胞计数法数法测定并定并绘制制细胞生胞生长曲曲线来来观察察细胞胞状状态。方法:方法:取生取生长状状态较好好细胞接种胞接种24孔板,每孔板,每天或隔天天或隔天计数(数(3个复孔),个复孔),计数数1-2周,以周,以细胞胞数数对时间作作图绘制生制生长曲曲线。用用MTT法法测定定96孔板中孔板中细胞生胞生长细胞倍增时间:细胞倍增时间:细胞数量增加一倍所需时间。细胞数量增加一倍所需时间。作图法:作图法:直接从图上找出直接从图上找出公式
5、法公式法:lg2 lg2DT=tDT=t lgNt-lgNo lgNt-lgNoNt:Nt:培养培养t t时间后时间后细胞数细胞数No:No:首次计数,一首次计数,一般接种般接种24h24h进行进行4.4.细胞分裂指数细胞分裂指数指分裂指分裂细胞占全部胞占全部细胞中的比例,可反胞中的比例,可反映映细胞增殖旺盛程度,一般胞增殖旺盛程度,一般计算算观察察10001000个个细胞。胞。5.5.细胞贴壁率细胞贴壁率6.6.细胞周期:细胞周期:同位素标记、流式细胞仪同位素标记、流式细胞仪二、细胞活力测定二、细胞活力测定n n细胞活力测定是肿瘤体外研究中应用最广细胞活力测定是肿瘤体外研究中应用最广的技术手
6、段之一。的技术手段之一。n n任任何何培培养养瓶瓶内内生生长长的的细细胞胞都都由由死死细细胞胞和和活活细细胞胞组组成成,从从形形态态上上区区别别死死、活活细细胞胞是是困困难的。难的。1.1.细胞克隆形成率实验细胞克隆形成率实验n n测定单个细胞的增殖能力测定单个细胞的增殖能力测定单个细胞的增殖能力测定单个细胞的增殖能力n n单个细胞在体外增殖单个细胞在体外增殖单个细胞在体外增殖单个细胞在体外增殖6 6 6 6代以上,其后代所组成的细代以上,其后代所组成的细代以上,其后代所组成的细代以上,其后代所组成的细胞群体形成肉眼可见的克隆。克隆形成率用来表胞群体形成肉眼可见的克隆。克隆形成率用来表胞群体形
7、成肉眼可见的克隆。克隆形成率用来表胞群体形成肉眼可见的克隆。克隆形成率用来表示细胞的增殖能力示细胞的增殖能力示细胞的增殖能力示细胞的增殖能力 n n 克隆形成率比克隆形成数接种细胞数克隆形成率比克隆形成数接种细胞数克隆形成率比克隆形成数接种细胞数克隆形成率比克隆形成数接种细胞数n n缺点:操作繁琐缺点:操作繁琐缺点:操作繁琐缺点:操作繁琐n n优点:精确、可靠优点:精确、可靠优点:精确、可靠优点:精确、可靠n n常见方法:平板克隆形成试验、软琼脂克隆形成常见方法:平板克隆形成试验、软琼脂克隆形成常见方法:平板克隆形成试验、软琼脂克隆形成常见方法:平板克隆形成试验、软琼脂克隆形成试验试验试验试验
8、(1)平板克隆形成试验)平板克隆形成试验适用于适用于贴壁生长的细胞(肿瘤、正常)贴壁生长的细胞(肿瘤、正常)方法步骤:方法步骤:1.1.制备单细胞悬液制备单细胞悬液2.2.接种细胞:倍比稀释后接种于培养皿,每皿接接种细胞:倍比稀释后接种于培养皿,每皿接5050、100100、200200等梯度,轻摇(十字方向)使细胞分布均匀。等梯度,轻摇(十字方向)使细胞分布均匀。3.3.培养:培养:2-32-3周周4.4.染色:甲醇固定、吉姆萨染液染色染色:甲醇固定、吉姆萨染液染色5.5.计数:肉眼或显微镜计数:肉眼或显微镜(2)软琼脂克隆形成试验)软琼脂克隆形成试验适用于适用于悬浮细胞悬浮细胞方法步骤方法
9、步骤1.制备单细胞悬液,制备单细胞悬液,103/ml2.制备底层琼脂:制备底层琼脂:50 5%5%琼脂以琼脂以1 1:9 9和和3737新鲜培新鲜培养基混合均匀铺入养基混合均匀铺入2424孔板,每孔孔板,每孔1ml1ml,室温凝固,室温凝固3.50 5%3.50 5%琼脂以琼脂以0.60.6:9.49.4和细胞悬液混合,加入上和细胞悬液混合,加入上述述2424孔板,每孔孔板,每孔1ml1ml。调节细胞数,一般每孔。调节细胞数,一般每孔2525、5050、100100个个4.4.培养培养2-32-3周周5.5.计数,计算克隆形成率计数,计算克隆形成率注意事项:注意事项:1.1.细胞充分分散细胞充
10、分分散2.2.平板试验培养早期勿晃动平皿、软琼脂平板试验培养早期勿晃动平皿、软琼脂试验培养液与琼脂液混匀。试验培养液与琼脂液混匀。3.3.防治污染防治污染缺点:缺点:难获得真正单细胞悬液难获得真正单细胞悬液 有些肿瘤细胞集落形成率低有些肿瘤细胞集落形成率低 确定集落有一定难度确定集落有一定难度 耗时长,重复性差耗时长,重复性差2.2.台盼蓝排斥试验台盼蓝排斥试验原理:台盼蓝能使死细胞着色(淡蓝色),而活细胞拒染。原理:台盼蓝能使死细胞着色(淡蓝色),而活细胞拒染。活细胞总数活细胞总数100100活细胞率(活细胞率()活细胞总数死细胞总数活细胞总数死细胞总数注意:简单,最常用。染色时间不宜过长注
11、意:简单,最常用。染色时间不宜过长3.3.四唑盐(四唑盐(MTTMTT)比色法)比色法测定细胞存活和生长。测定细胞存活和生长。快速、简单、灵敏度高快速、简单、灵敏度高三、细胞凋亡检测三、细胞凋亡检测1.1.形态学观察形态学观察2.2.电泳法电泳法3.3.原位切口末端标记法(原位切口末端标记法(TUNELTUNEL)4.4.流式细胞术测定法流式细胞术测定法1.1.形态学观察形态学观察 细胞凋亡时,染色质固缩,细胞凋亡时,染色质固缩,Hoechst Hoechst染色时,细染色时,细胞核呈致密浓染。胞核呈致密浓染。25min25min。碧云天生物技术公司:碧云天生物技术公司:2.2.电泳法电泳法(
12、DNA Ladder)原理:原理:凋亡细胞凋亡细胞DNADNA被内源性核酸内切酶断被内源性核酸内切酶断裂成裂成180-200bp180-200bp的整数倍,电泳时形成梯度的整数倍,电泳时形成梯度条带。条带。坏死细胞的坏死细胞的DNADNA电泳呈模糊弥散条带。电泳呈模糊弥散条带。方法:方法:收集细胞,蛋白酶收集细胞,蛋白酶K K消化、酚消化、酚-氯仿抽氯仿抽提细胞提细胞DNADNA(试剂盒有卖),电泳。(试剂盒有卖),电泳。注意:注意:1.1.提提DNADNA时细胞数勿太多,否则酶解不时细胞数勿太多,否则酶解不全,全,DNADNA液粘稠液粘稠2.2.尽量用去尖头的枪头吸取尽量用去尖头的枪头吸取D
13、NADNA液,防液,防止人为剪切止人为剪切3.3.低电压电泳,利于低电压电泳,利于DNADNA分离分离200bp400bp600bp800bp3.3.原位切口末端标记法原位切口末端标记法(原位细胞凋亡检测,(原位细胞凋亡检测,TUNELTUNEL)原理:原理:细胞凋亡时,内源性核酸内切酶使核小体内细胞凋亡时,内源性核酸内切酶使核小体内DNADNA断裂出现缺口,产生一系列断裂出现缺口,产生一系列3-OH 3-OH 末端。生物素末端。生物素(biotinbiotin)标记的)标记的dUTP dUTP 在脱氧核糖核苷酸末端转移酶在脱氧核糖核苷酸末端转移酶(TdTTdT)的作用下与)的作用下与3-OH
14、 3-OH 末端连接,并与连接了的辣末端连接,并与连接了的辣根过氧化酶的链霉亲和素(根过氧化酶的链霉亲和素(Streptavidin-HRPStreptavidin-HRP)特异结)特异结合,加入合,加入DABDAB显色底物可在原位出现棕沉淀,镜下即可显色底物可在原位出现棕沉淀,镜下即可观察和计数着色细胞;观察和计数着色细胞;正常或正在增殖的细胞几乎没有正常或正在增殖的细胞几乎没有DNA DNA 的断裂,因而的断裂,因而没有没有3-OH 3-OH 形成,很少能够被染色。形成,很少能够被染色。组织样本组织样本和和细胞样本细胞样本(细胞涂片)均可检测。(细胞涂片)均可检测。优点:优点:对完整凋亡细
15、胞进行原位染色,能准确对完整凋亡细胞进行原位染色,能准确反应凋亡细胞典型的生化和形态特征,极少量反应凋亡细胞典型的生化和形态特征,极少量的凋亡细胞也可被检测出来,灵敏度高于染色的凋亡细胞也可被检测出来,灵敏度高于染色法和法和DNA LadderDNA Ladder,应用广。,应用广。注意:注意:1.1.设好阳性及阴性对照,控制好药物处理时间设好阳性及阴性对照,控制好药物处理时间2.TDT2.TDT酶与生物素酶与生物素-dUTP-dUTP混合液现用现配混合液现用现配3.DAB3.DAB显色时间勿过长显色时间勿过长4.4.细胞爬片操作要轻柔细胞爬片操作要轻柔4.4.流式细胞术测定法流式细胞术测定法
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