细胞毒性
细胞毒性检测通常需借助显微镜和酶标仪观察结果,只能间接反映随时间变化的死亡细胞数量。常规方法操作繁琐,只能观察实验结果,那么有什么新方法可以弥补这种不足呢?
细胞毒性检测主要是根据细胞膜通透性的改变来进行的检测,常用以下几种方法。
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瓒(Formazan)并沉积在细胞中,而死细胞无此功能。
简易流程:
1. 细胞接种到培养板培养适当时间,经过特定药物处理后继续孵育。
2. 每孔加入MTT溶液。继续孵育,加DMSO,使结晶物充分溶解。
3. 通过在490nm波长处检测样本吸光值,间接反映活细胞数量,判断细胞毒性。
不足:工作量大,且溶解甲瓒的有机溶剂有毒性,对细胞造成损伤。
2. CCK-8法
CCK-8试剂中含有WST–8,可以被线粒体内的一些脱氢酶还原生成橙黄色的Formazan。用酶标仪在450nm波长处测定其光吸收值,可间接反映活细胞数量。
简易流程:
1.
2.
3.
不足:CCK-8价格较贵,且试剂颜色为淡红色,与含酚红的培养基颜色接近,操作过程中容易多加或漏加。
3. LDH(乳酸脱氢酶)法
LDH存在于正常细胞的胞质中,当细胞膜受损时LDH被释放到细胞外。LDH催化乳酸形成丙酮酸盐,和INT(四唑盐类)反应形成紫色的结晶物质,可通过酶标仪进行检测。研究者通过检测从质膜破裂的细胞中释放到培养液中的LDH的活性,可以实现对细胞毒性的定量分析。
简易流程:
1. 细胞接种到培养板培养适当时间,经过特定药物处理后继续孵育。
2.
3.
上述常见的细胞毒性检测方法,需频繁将细胞拿出培养箱,操作较为繁琐,且只能得到最终实验结果,无法查看细胞毒性完整过程,个别试剂会对细胞结构造成影响。耗时、耗力、实验成功率不能保证,最终影响实验效率。
那么,有什么新工具可以弥补这些不足,助力细胞毒性实验呢?
奎克泰生物的JuLI™系列实时活细胞成像分析仪能够放置于培养箱内,对细胞实时观察、拍摄记录生长周期的全过程,在保持细胞生长环境稳定的情况下,同时对细胞计数、拍照,形成视频、融合度、生长曲线,提供细胞毒性过程视频和量化结果。此外,JuLI™ Stage活细胞成像分析系统具有全自动X-Y-Z轴、三色荧光、自动/手动对焦、Z-Stack、图像拼接等功能,实现细胞毒性过程中的实时监测和无损成像,通过明场/荧光细胞图像,基于图像分析软件,鉴定细胞形态变化。
图1. JuLI™系列放置于培养箱中
研究者可以预先设定好拍摄参数,通过延时摄影监测细胞形态变化,提供细胞毒性量化结果。
需染色,且使用的有机溶剂有毒,结果单一
MTT法
CCK-8法
需染色,试剂价格较贵,结果单一
LDH(乳酸脱氢酶)法
步骤繁琐,结果单一
可长期放置于培养箱,保证细胞稳定生长环境,
操作简单,省时省力
新方法-活细胞成像分析系统
上述常见的细胞毒性检测方法,需频繁将细胞拿出培养箱,操作较为繁琐,且只能得到最终实验结果,无法查看细胞毒性完整过程,个别试剂会对细胞结构造成影响。耗时、耗力、实验成功率不能保证,最终影响实验效率。
以下来自世界各地知名机构发布的2篇文章,均为使用JuLI™系列活细胞成像分析系统做的细胞毒性实验。
1. 捷克科学院生物技术研究所BIOCEV研究中心的研究人员在《Cancer Research》发表题为“Targeting Mitochondrial Iron Metabolism Suppresses Tumor Growth and Metastasis by Inducing Mitochondrial Dysfunction and Mitophagy”的文章,用JuLI™ FL荧光活细胞分析仪分析化合物在48h内对细胞活力的影响。使用JuLI™ FL PC软件对结果进行分析,并以汇合度随时间变化的百分比显示。
2.
图2. DFO化合物对细胞活力的影响
图3. 厚度分别为30和100 nm的四种LbL膜对PBMC的细胞毒作用
参考文献
[1] Sandoval-Acuña C, Torrealba N, Tomkova V, Jadhav SB, Blazkova K, Merta L, Lettlova S, Adamcová MK, Rosel D, Brábek J, Neuzil J, Stursa J, Werner L, Truksa J. Targeting Mitochondrial Iron Metabolism Suppresses Tumor Growth and Metastasis by Inducing Mitochondrial Dysfunction and Mitophagy. Cancer Res. 2021 May 1;81(9):2289-2303. (IF11.2)
[2]