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MTT(四唑盐)比色法

2019.4.07

四唑盐(MTT)比色法可应用于:(1)检测细胞存活和生长;(2)大规模的抗肿瘤药物筛选;(3)细胞毒性试验以及肿瘤放射敏感性测定;(4)生物活性因子的活性检测。  

实验方法原理活细胞中脱氢酶能将四唑盐还原成不溶于水的蓝紫色产物(formazan),并沉淀在细胞中,而死细胞没有这种功能。二甲亚砜(DMSO)能溶解沉积在细胞中蓝紫色结晶物,溶液颜色深浅与所含的formazan量成正比。再用酶标仪测定OD值。



实验材料

细胞样品

试剂、试剂盒

PBSDMSO胰蛋白酶甘氨酸缓冲液二甲亚枫

仪器、耗材

加样器96孔培养板酶标仪培养板

实验步骤

一、实验前应明确的问题

 

1.  选择适当的细胞接种浓度。一般情况下,96孔培养板的一内贴壁细胞长满时约有105个细胞。但由于不同细胞贴壁后面积差异很大,因此,在进行MTT试验前,要进行预实验检测其贴壁率、倍增时间以及不同接种细胞数条件下的生长曲线,确定试验中每孔的接种细胞数和培养时间,以保证培养终止致细胞过满。这样,才能保证MTT结晶形成酌量与细胞数呈的线性关系。否则细胞数太多敏感性降低,太少观察不到差异。

 

2.  药物浓度的设定。一定要多看文献,参考别人的结果再定个比较大的范围先初筛。根据自己初筛的结果缩小浓度和时间范围再细筛。切记!否则,可能你用的时间和浓度根本不是药物的有效浓度和时间。

 

3.  时间点的设定。在不同时间点的测定OD值,输入excel表,最后得到不同时间点的抑制率变化情况,画出变化的曲线,曲线什么时候变得平坦了(到了平台期)那个时间点应该就是最好的时间点(因为这个时候的细胞增殖抑制表现的最明显)。

 

4.  培养时间。200 ul的培养液对于10的4~5次方的增殖期细胞来说,很难维持68 h,如果营养不够的话,细胞会由增殖期渐渐趋向G0期而趋于静止,影响结果,我们是在48 h换液的。

 

5.  MTT法只能测定细胞相对数和相对活力,不能测定细胞绝对数。做MTT时,尽量无菌操作,因为细菌也可以导致MTT比色OD值的升高。

 

6.  理论未必都是对的。要根据自己的实际情况调整。

 

7.  实验时应设置调零孔,对照孔,加药孔。调零孔加培养基、MTT、二甲基亚砜。对照孔和加药孔都要加细胞、培养液、MTT、二甲基亚砜,不同的是对照孔加溶解药物的介质,而加药组加入不同浓度的药物。

 

8.  避免血清干扰。用含15%胎牛血清培养液培养细胞时,高的血清物质会影响试验孔的光吸收值。由于试验本底增加,会试验敏感性。因此,一般选小于10%胎牛血清的培养液进行。在呈色后,尽量吸净培养孔内残余培养液。


二、贴壁细胞

 

1.  收集对数期细胞,调整细胞悬液浓度,每孔加入100 ul,铺板使待测细胞调密度至1 000-10 000孔,(边缘孔用无菌PBS填充)。

 

2.  5% CO2,37℃孵育,至细胞单层铺满孔底(96孔平底板),加入浓度梯度的药物,原则上,细胞贴壁后即可加药,或两小时,或半天时间,但我们常在前一天下午铺板,次日上午加药。一般5-7个梯度,每孔100 ul,设3-5个复孔.建议设5个,否则难以反应真实情况。

 

3.  5% CO2,37℃孵育16-48小时,倒置显微镜下观察。

 

4.  每孔加入20 ul MTT溶液(5 mg/ml,即0.5% MTT),继续培养4 h。若药物与MTT能够反应,可先离心后弃去培养液,小心用PBS冲2-3遍后,再加入含MTT的培养液。

 

5.  终止培养,小心吸去孔内培养液。

 

6.  每孔加入150 ul二甲基亚砜,置摇床上低速振荡10 min,使结晶物充分溶解。在酶联免疫检测仪OD490nm处测量各孔的吸光值。

 

7.  同时设置调零孔(培养基、MTT、二甲基亚砜),对照孔(细胞、相同浓度的药物溶解介质、培养液、MTT、二甲基亚砜)

 

三、悬浮细胞

 

1.  收集对数期细胞,调节细胞悬液浓度1x106/ml,按次序将

(1)补足的1640(无血清)培养基40 ul ;

(2)加Actinomycin D(有毒性)10 ul用培养液稀释 (储存液100 ug/ml,需预试寻找最佳稀释度,1:10-1:20);


(3)需检测物10 ul;


(4)细胞悬液50 ul(即5x10cell/孔),共100 ul加入到96孔板(边缘孔用无菌水填充)。每板设对照(加100 ul 1640)。

 

2.  置37℃,5% CO2孵育16-48小时,倒置显微镜下观察。

 

3.  每孔加入10 ul MTT溶液(5 mg/ml,即0.5% MTT),继续培养4 h。(悬浮细胞推荐使用WST-1,培养4 h后可跳过步骤4),直接酶联免疫检测仪OD570nm(630nm校准)测量各孔的吸光值)

 

4.  离心(1000转x10min),小心吸掉上清,每孔加入100 ul二甲基亚砜,置摇床上低速振荡10 min,使结晶物充分溶解。在酶联免疫检测仪OD570nm(630nm校准)测量各孔的吸光值。 

 

5.  同时设置调零孔(培养基、MTT、二甲基亚砜),对照孔(细胞、相同浓度的药物溶解介质、培养液、MTT、二甲基亚砜),每组设定3复孔。

 

四、MTT的配制

 

MTT一般最好现用现配,过滤后4oC避光保存两周内有效,或配制成5mg/ml保存在-20度长期保存,避免反复冻融,最好小剂量分装,用避光袋或是黑纸、锡箔纸包住避光以免分解。我一般都把MTT粉分装在EP管里,用的时候现配,直接往培养板中加,没必要一下子配那么多,尤其当MTT变为灰绿色时就绝对不能再用了。

 

MTT有致癌性,用的时候小心,有条件最好带那种透明的簿膜手套.配成的MTT需要无菌,MTT对菌很敏感;往96孔板加时不避光也没有关系,毕竟时间较短,或者你不放心的时候可以把操作台上的照明灯关掉.

 

配制MTT时用用PBS溶解,也有人用生理盐水配,60℃水浴助溶。

 

1.  PBS配方

 

(1)NaCl :8 g。

 

(2)KCl 0.2:g。

 

(3)Na2HPO4 :1.44 g。

 

(4)KH2PO4:0.24 g。

 

(5)调pH7.4。

 

(6)定容1 L。

 

五、细胞的接种(铺板)

 

细胞过了30代以后就不要用了,因为状态不好了;培养板要用好的(最好进口板),不好的板或重复利用的板只可做预实验。

 

接种时最好按照预实验摸索出的密度接种, 因为细胞密度在10000/ml左右时,所测得的OD值的区间即细胞抑制率(或者增值率)的所呈现的线性关系最好,结果最可信。如果铺的太稀细胞的杀伤不会很明显,太密细胞可能都会凋亡,因为细胞长的太快营养会不够,最后导致死亡。且而细胞过密或者过少,增殖都会过快或者过慢,其增值率线性关系不佳。故而MTT细胞密度多采用10000/ml,100 ul/孔。

 

细胞密度要根据不同细胞的特点来定.如果你做的药品对细胞具有刺激作用那么取小点的细胞浓度,如果你做的药品对细胞具有抑制作用那么取大点的细胞浓度,这样与对照的区别更明显,数据更好。悬浮细胞每孔的细胞数可达到105,贴壁细胞可为103-104

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注意事项

1.  选择适当得细胞接种浓度。

 

2.  避免血清干扰:一般选小于10%的胎牛血清的培养液进行试验。在呈色后尽量吸尽孔内残余培养液。

 

3.  设空白对照:与试验平行不加细胞只加培养液的空白对照。其他试验步骤保持一致,最后比色以空白调零。

 

MTT实验吸光度最后要在0-0.7之间,超出这个范围就不是直线关系,IC50是半抑制率,意思是抑制率50%的时候药物的浓度。把药品稀释成不同的浓度,然后计算各自的抑制率,以药品的浓度为横坐标,抑制率为纵坐标作图,然后得到50%抑制率时候的药品浓度,就是IC50。要点:药品2倍稀释,多做梯度,做点线图即可!

 

举个例子:

 

各组浓度0.1、0.01、0.001、0.0001、0.00001、0.000001,稀释倍数为10,最大浓度为0.1,抑制率为0.95、 0.80、0.65、0.43、0.21、0.06。代入计算公式:

 

Pm=0.95

 

Pn=0.06

 

P=0.95+0.80+0.65+0.43+0.21+0.06=3.1

 

Xm=lg0.1=-1

 

lgI=lg0.1/0.01=1

 

lgIC50=-1-1*(3.1-(3-0.95-0.06)/4)=-3.6025

 

IC50=0.00025

 

参考公式:

 

lgIC50=Xm-I(P-(3-Pm-Pn)/4)

 

Xm:lg 最大剂量

 

I:lg(最大剂量/相临剂量)

 

P:阳性反应率之和

 

Pm: 最大阳性反应率

 

Pn: 最小阳性反应率

 

抑制率=1-加药组OD值/对照组OD值

 

公式中的最大最小阳性反应率就是最大最小抑制率

 

例:

 

用96孔板培养SMMC-7721肝癌做MTT测细胞活力,应该加多少1640培养基,多少MTT和DMSO合适根据书上说的加200 ul 1640,20 u lMTT,150 ul DMSO加DMSO之前要尽量去掉培养液,便于DMSO溶解甲臜颗粒进行比色测定,一般每孔4000个细胞为宜,既细胞浓度在20000个/ml,MTT加20 ul,作用四小时后洗掉上清液,注意不要将甲瓉洗掉,然后每孔加150 ul DMSO,在脱色摇床上振荡10分钟,然后测吸光值。

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其他

一、经验总结

1.  首先细胞的接种密度一定不能过大,一般每孔1000个左右就够了,我认为宁少勿多。尤其是对于肿瘤细胞。10000/孔是太高了,这样即使药物有作用,MTT方法也是表现不出的,最佳点板浓度在4000-5000/孔,太少的话SD值会很大。

 

2.  MTT本身就是比较粗的实验,增殖率10%左右的波动都不算奇怪。特别是新手,20%的波动也是常见的,所以很可能是技术原因引起的,特别是种板技术一定要过关。

 

3.  我做的是肿瘤细胞的MTT实验,这种细胞长的很快一开始我是用100000/ML的浓度来接种的,结果细胞长的太满结果是没有梯度也没有线性关系.后来调整浓度,用过40000~80000/ML的浓度都做过MTT实验,结果发现做的结果比较好点的是60000~70000/ML的浓度组的.用40000/M的浓度的组,由于细胞少,药物作用的梯度还是有,只是没有很好的线性关系.还有根据细胞生长速度以及药物的特性(有时间依赖性和浓度依赖性的药物)来确定培养时间是48小时还是72小时.

 

4.  注意细胞悬液一定要混匀,已避免细胞沉淀下来,导致每孔中的细胞数量不等,可以每接几个就要再混匀一下。加样器操作要熟练,尽量避免人为误差。虽然移液器比移液管精确得多,但是如果操作不熟,CV会在8%左右。另外,吹散次数过多也会影响细胞活力。所以要熟练鞋、快些上板。

二、实验心得分享

1.  吹打时悬液总量不能太多,达到吸管吸液量的3-4倍,可能比较容易混匀。10 ml的离心管里面最好装3-4 ml的悬液:悬液太少容易吹起很多气泡,悬液太多又不容易吹成单细胞悬液。

 

2.  吸管的吸液量最好在1 ml左右:吸液量过多的话,一下吸起很多液体,管中所剩就很少,这样吹打容易起泡,吸液量过少,吹打的力度就不够,吹打就会不均匀。如果是吸液量1 ml多的吸管,总液量在5 ml左右为益。

 

3.  吸的时候要在悬液底部,然后提起来一点,但是吹下去的时候不要离开液面,否则容易吹打出气泡。

 

4.  吹打次数100左右,就可以吹打均匀了(有人认为加细胞前吹打30-50次基本就差不多均匀了。加细胞的时候每接种2孔反复吹打3次,每吹打3次后枪头垂悬与细胞悬液中5秒钟,然后再以一定的速度吸取悬液。)

 

5.  向每孔中用枪头加入细胞时不要太快,否则你会发现细胞在加入的瞬间会由于枪头的冲力在孔底聚集一堆,一般都在孔的底部中央,而周边很少,这种不均匀的分散会产生接触抑制,影响细胞的生长。所以速度不能太快也不能太慢。我习惯每块板加完后平握手中,向左3下,向右3下,在往返回复3下移动,目的是使得细胞能分散的均匀些。(铺板技术是MTT实验的关键,也是基础,一定要练好。曾经有同学用漩涡振荡器混匀细胞,最后细胞全死了,建议不要采用这种方法混匀细胞。

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