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    細胞消化知多少?

    發(fā)布時(shí)間: 2021-10-08  點(diǎn)擊次數: 3156次

    每個(gè)做細胞實(shí)驗的人,不管去哪“浪",心里都會(huì )有個(gè)牽掛:我的細胞,過(guò)兩天要傳代!

    大部分組織細胞離體培養時(shí),會(huì )以貼壁的形式生長(cháng)(除了取自血、脾或骨髓的細胞);*培養基中的血清,含有許多帶陽(yáng)性電荷的促細胞附著(zhù)因子(層黏連蛋白 Laminine、纖維鏈接蛋白 Fibronectin 等胞外基質(zhì)),能幫助細胞附著(zhù)于帶陰性電荷的底物上(玻璃或塑料培養容器),并形成鍵結、貼壁伸展。

    細胞消化知多少?

    ▲ 陽(yáng)性電荷的促細胞附著(zhù)因子,能幫助細胞附著(zhù)于帶陰性電荷的底物上


    所以當細胞長(cháng)滿(mǎn)需要分盤(pán)的時(shí)后,就要想辦法讓細胞和培養底物說(shuō) 再見(jiàn)!也就是所謂的細胞消化(Cell Detachment)。

    常見(jiàn)細胞消化法有以下三種:

    1、物理機械法

    直接用液體吹打或用刮刀,施予外力讓細胞與培養底物分離;適用于貼壁性弱的細胞傳代,但相較于其它消化方法,這種外力無(wú)法量化控制,細胞分散效果差,且可能會(huì )造成大量細胞破損,使內容物釋放到培養基,進(jìn)而影響細胞傳代狀態(tài)。

    細胞消化知多少?

    ▲細胞刮勺


    2、離子螯合法

    細胞膜表面蛋白大多需要鈣、鎂離子來(lái)維持與胞外基質(zhì)的穩定鍵結,當然也包含各種黏附蛋白(例:整合素、鈣黏著(zhù)蛋白、橋粒等),螯合劑會(huì )在不破壞細胞膜表面蛋白的狀況下,抽離這些離子,使黏附蛋白失活而減少細胞-細胞間及細胞-底物間的連接作用,讓細胞較容易在施予外力時(shí),脫離培養底物并促進(jìn)細胞分散。

    0.02% EDTA是細胞傳代較為常用的離子螯合劑,在37℃作用效果較為佳(消化較敏感的細胞可在4℃作用),適用于消化一般貼壁性細胞或細胞表面標記實(shí)驗細胞。

    但EDTA無(wú)法用血清終止其反應,所以在消化細胞后必須用緩沖鹽溶液(如:PBS)清洗離心,以免影響后續細胞貼盤(pán)效果。

    細胞消化知多少?

    ▲ EDTA(黑)能螯合二價(jià)離子(紅)


    3、酶消化法

    用蛋白水解酶消化連接細胞及培養底物的蛋白質(zhì),適用于消化貼壁性稍強的細胞。

    (1)胰蛋白酶(Trypsin)

    為一種來(lái)自于胰腺的絲氨酸蛋白酶;能辨識并剪切勝肽鏈中的賴(lài)氨酸(Lys)和精氨酸(?Arg)羧基端(兩者之一緊跟脯氨酸狀況除外),所以能直接作用在細胞外的黏附蛋白及胞外基質(zhì)上,但如果作用時(shí)間過(guò)長(cháng),細胞膜上內嵌的其他蛋白也會(huì )被水解,導致細胞膜受損;不同細胞適合的胰蛋白酶使用濃度及作用時(shí)間都各有不同。

    使用胰蛋白酶消化前,請先用不含鈣、鎂離子的平衡鹽溶液清洗細胞,因為血清中的抗凝血酶III及平衡鹽溶液中的鈣、鎂離子,都會(huì )降低胰蛋白酶活性,導致消化效果不佳;消化完畢后,可直接用含血清的培養基或其他胰蛋白酶抑制劑終止消化反應。
    (2)膠原酶(Collagenase)

    為一種膠原水解酶,大多由細菌提取而來(lái);能辨識并剪切Pro-X-Gly-Pro勝肽序列,而此序列在胞外基質(zhì)主成分-膠原蛋白中出現的頻率比一般蛋白高很多,使得膠原酶能較專(zhuān)一的作用在胞外基質(zhì)上,所以對細胞的傷害比胰蛋白酶小,且在鈣、鎂離子環(huán)境中仍有活性,可用PBS和含血清的培養液配制,操作簡(jiǎn)便,但膠原酶價(jià)格較高,大量使用將增加實(shí)驗成本。


    細胞還是不愿意跟底物說(shuō)再見(jiàn)!咋辦?

    面對貼壁性*的細胞,可進(jìn)一步使用含EDTA的胰蛋白酶來(lái)消化細胞,EDTA會(huì )抓住細胞表面未洗凈的鈣、鎂離子,降低黏附蛋白活性使細胞不會(huì )彼此粘黏,同時(shí)讓胰蛋白酶在不受鈣、鎂離子干擾下發(fā)揮最大作用剪切胞外基質(zhì)及黏附蛋白,讓細胞順利脫離培養底物且減少細胞成團現象。


    細胞消化小技巧

    不一定要一次把所有細胞都要消化下來(lái)!

    晃動(dòng)培養盤(pán)并在顯微鏡下用肉眼觀(guān)察,只要70~80%細胞都收縮了或超過(guò)適合消化時(shí)間,就該終止消化反應,如果細胞量夠即可進(jìn)行后續傳代或實(shí)驗步驟;如果細胞量不夠,則可視情況用不含鈣、鎂離子的平衡鹽溶液清洗仍貼壁的細胞,再進(jìn)行一次消化反應。細胞消化知多少?


    ▲ 消化不下來(lái)的細胞(黃)請視情況決定是否再消化一次。


    不一定要吹打成*單細胞懸液!

    一般細胞脫離培養底物、并經(jīng)過(guò)5~10次輕柔吹打后,會(huì )在細胞懸液里形成小規模聚集(約5~10顆細胞),所以不需要過(guò)度延長(cháng)消化時(shí)間想讓細胞*分離成單細胞懸液


    消化效果不佳,先提升消化液濃度、再加長(cháng)作用時(shí)間!

    當你選定了一種消化方式 (物理機械法除外),發(fā)現效果不佳,首先應考慮提高EDTA或胰酶濃度,效果再不佳才加長(cháng)消化的作用時(shí)間,避免細胞長(cháng)時(shí)間浸泡在消化液中造成的細胞膜損傷。

    (一般消化液使用:0.02%~0.04% EDTA作用5-20分鐘;0.2~0.5% 胰蛋白酶作用1~5分鐘)


    結語(yǔ)

    細胞消化 ,是一個(gè)看似很簡(jiǎn)單,但是有很多技術(shù)含量的步驟。消化好壞、是否污染、有無(wú)受傷,都在這短短的五六分鐘里決定。

    當我們已經(jīng)可以順利操作細胞培養實(shí)驗,接下來(lái)要思考的,就是如何讓細胞長(cháng)得更健康、更均一、做出來(lái)的實(shí)驗才會(huì )更好。

    祝各位的細胞都顆顆透亮、粒粒分明、活力旺盛!


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