MTT法又称MTT比色法,是一种检测细胞存活和生长的方法,该方法已广泛用于一些生物活性因子的活性检测、大规模的抗肿瘤药物筛选、细胞毒性试验以及肿瘤放射敏感性测定等。它的特点是灵敏度高、经济,但由于MTT经还原所产生的甲瓒产物不溶于水,需被溶解后才能检测,这不仅使工作量增加,也会对实验结果的准确性产生影响,而且溶解甲瓒的有机溶剂对实验者也有损害。
一、检测原理
MTT全称为3-(4,5-Dimethyl-2-thiazolyl)-2,5-diphenyl-2H-tetrazolium bromide,汉语化学名为 3-(4,5-二甲基噻唑-2)-2,5-二苯基四氮唑溴盐(商品名:噻唑蓝),是一种黄颜色的染料。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。二甲基亚砜(DMSO)能溶解细胞中的甲瓒,用酶联免疫检测仪在490nm波长处测定其光吸收值(也有用570nm波长),可间接反映活细胞数量。在一定细胞数范围内,MTT结晶形成的量与细胞数成正比。
二、试剂材料准备与实验仪器
1、对数生长期细胞
2、受试因素(药物)
3、5mg.mL-1MTT溶液:称取MTT 0.5克,溶于100 ml的磷酸缓冲液(PBS)或无酚红的培养基中(60℃水浴助溶),用0.22μm滤膜过滤以除去溶液里的细菌,放4℃ 避光保存即可,在配制和保存的过程中,容器最好用铝箔纸包住。
(PBS配方:NaCl 8g,KCl 0.2g,Na2HPO4 1.44g,KH2PO4 0.24g,调pH 7.4 ,定容1L)
4、DMSO(二甲基亚砜)
5、96孔板
6、酶联免疫检测仪
7、细胞培养箱
三、MTT法实验步骤
(一)普通MTT法实验步骤
1、接种细胞:用含10%胎小牛血清得培养液配成单个细胞悬液,以每孔1000-10000个细胞接种到96孔板,每孔体积200ul.
2、培养细胞:同一般培养条件,培养3-5天(可根据试验目的和要求决定培养时间)。
3、呈色:培养3-5天后,每孔加MTT溶液(5mg/ml用PBS配制,pH=7.4)20ul.继续孵育4 h,
终止培养,小心吸弃孔内培养上清液,对于悬浮细胞需要离心后再吸弃孔内培养上清液。
每孔加150ul DMSO,脱色摇床振荡10min,使结晶物充分融解。
4、比色:选择490nm(570nm)波长,在酶联免疫监测仪上测定各孔光吸收值,记录结果,以时间为横坐标,吸光值为纵坐标绘制细胞生长曲线。
(二)药物MTT法实验步骤
1、贴壁细胞
(1)收集对数期细胞,调整细胞悬液浓度,每孔加入100µl,铺板使待测细胞调密度至103-104cell/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100µl,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20µlMTT溶液(5mg/ml,即0.5%MTT),继续培养4h。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150µl二甲基亚砜,置摇床上低速振荡10min,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)
2、悬浮细胞
(1)收集对数期细胞,调节细胞悬液浓度1×106/ml,按次序
①补足的10(无血清)培养基40μl ;
②加Actinomycin D(有毒性)10µl用培养液稀释 (储存液100 g/ml,需预试寻找最佳稀释度,1:10-1:20);
③需检测物10µl;④ 细胞悬液50µl(即5×104cell/孔),共100µl加入到96孔板(边缘孔用无菌水填充)。每板设对照(加100mL 10)。
(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 μl 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。
五、计算抑制率
[(对照-本底)-(给药-本底)]/(对照-本底)*100%.
六、注意事项
1、MTT法只能用来检测细胞相对数和相对活力,但不能测定细胞绝对数。在用酶标仪检测结果的时候,为了保证实验结果的线性,MTT 吸光度最好在0-0.7 范围内,超出这个范围就不是直线关系。(阴性组在0.8-1.2,加药组在0-0.7)。
2、MTT一般最好现用现配,过滤后4℃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。我自己操作一般是每次配制15ml,过滤后4℃避光保存,在两周内用完。
3、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,或者不放心的时候可以关闭超净台上的日光灯来避光,这样比较好。
4、选择适当得细胞接种浓度,每孔中的细胞数可以根据细胞生长的速度调整,并进行预实验调整浓度,太多敏感性降低,太少观察不到差异。每孔1000-10000个,但是也要看细胞种类和状态。我做的是药物抑制肿瘤细胞生长和增殖,铺过2000至8000个每孔。2000太低,8000过高,对于阴性组高于5000个吸光值就很大,大于1.5。所以对于我自己的A549实验一般选用3000-5000。一般每孔4000个细胞为宜
5、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。
6、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。
7、用96孔板培养细胞做MTT测细胞活力,应该加多少10培养基,多少MTT和DMSO合适根据书上说的加200ul10,20ulMTT,150ulDMSO。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
8、 MTT加20ul,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150ul DMSO,在脱色摇床上振荡10分钟,然后测吸光值。
9、铺板时要保证每孔铺的细胞数目均匀一致,一般每加几孔就混匀一下。我一般是加完一排复孔就混匀一次。
10、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,不同的是对照加溶解药物的介质,而加药组加入不同浓度的药物。
11、贴壁细胞加MTT前吸掉培养液,悬浮细胞可以不吸除培养液,再加入0.5%MTT,量为20ul/孔。
12、如果不使用96孔板,培养基超过100 ml,MTT按照10%的比例加入。
13、对于DMSO,溶解后呈紫(红)色,490nm有最大吸收值;而对于SDS和酸化异丙醇,则选用570nm,并且建议以655nm作为参考波长。
14、96孔板在培养箱中,由于湿度不够,而培养箱由于具有一定的温度,使得边缘的孔水分蒸发较快,导致培养基中各种成分浓度变化增大,导致细胞状态不同。对于这种现象,要保证培养箱中的湿度,减少开关培养箱的次数和时间。
15、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。
16、没有去掉上清直接加DMSO,沉淀会很难溶解。加DMSO前要把液体吸掉,但培养液里的紫色结晶可能会吸去,也可在倒之前先用平板离心机离心96孔板,2000r,5分钟,然后吸掉上清。加入DMSO后可用排反复抽吸助溶,溶解后尽快检测。
17、为了减少误差,培养板的四边孔只加培养基或只接种细胞,而不作为指标检测孔。
18、除置摇床上低速振荡10 min,使结晶物充分溶解外,可用头吹打,加快溶解,效果亦可;或放入37度放孵箱15分钟溶解结晶。
细胞增殖检测:MTT法心得
MTT实验是检测细胞活力的实验方法,由于细胞活力与细胞数呈正相关,因此也常常用来检测细胞的增殖情况。
一、MTT的原理
活细胞有琥珀酸脱氢酶,将MTT还原成棕褐色沉淀。由于一般介绍园子里已经很多,笔者将自己的心得按照实验流程与大家交流交流。
二、MTT法检测细胞增殖实验的注意事项
1、培养好细胞点板
养细胞没啥好说的,如果不知道细胞如何养,那就看看相关的文献方法。如果知道了细胞的名字,就可以上www.atcc.org检索细胞的培养信息,这个网站上的培养方法是标准培养方法。当然可以根据自己实验要求进行修改。由于细胞计数很繁琐,点板时的细胞浓度是最难掌握的,这一点笔者的心得如下:
自己先将细胞养一段时间,大概了解细胞的增殖情况,在MTT检测时实际上要求细胞大概能长满96-孔板的80-90%,如果打算养48小时就检测,根据细胞的生长情况反推点板时的细胞浓度状况。这时可以将细胞不进行计数,将消化好的细胞混匀后(可能是10ml)直接在一个废弃(最好进行过无菌处理)的96孔板中依次加入180、100、50微升细胞,将细胞放置几分钟就会沉到板底了,这时在显微镜下观察,推测哪个孔的细胞48 h能基本长满板底,假设50微升的孔比较合适,而点板时没孔需点200 微升,那么就将细胞浓度再稀释4倍就可以正式点板了,这时顺便将细胞进行计数(因为实验记录要求写啊)。这样就OK了!如果细胞还太多,将细胞稀释4倍后再重复以上操作。注意:不要过分信赖细胞计数,因为细胞计数的取样量为20 微升左右,由于颗粒的分布不均匀,代表性是很差的。建议:细胞计数一定要会,但不要完全依赖它。
点板时一定要将细胞消化成单个细胞,而且一定要混匀,最好用排,否则,MTT的SD会狂大!
2、点板布局
其实这一点很多人不懈一顾。如果你的细胞要养48 h或更长,建议不要吝啬96-孔板的四周边孔,这32个边孔不能使用,建议加入灭菌PBS以饱和中间个孔的水分。因为细胞培养过程中,边孔的水分蒸发很快,培养液及里面的药物会出现浓缩现象,细胞的状况就复杂了,有些人称之为“边缘效应”这些孔的SD也会狂大,既然如此,不如不用。
3、加MTT
如果确认你考察的药物没有氧化还原性,你可以直接加入MTT溶液(总体积的1/10),如果你没有把握,建议在加MTT前换一次液;如果你肯定考察的药物的氧化还原性很强,比如谷胱甘肽、Vit E、VitC,那建议你用PBS将细胞洗洗,否则这些药物会将MTT还原成棕褐色沉淀,这种效果可能是你不需要的。
4、加入MTT后的反应
时间为3-4h,此时弃去各孔中的液体在加入200微升的DMSO。为了将沉淀溶解完全,尽可能将水弃除干净,加入DMSO后在摇床上震摇10min。提醒:如果你的细胞贴壁不好,此时的沉淀在弃去液体时易丢失,因此贴壁不好的细胞在点板时记得将96孔板用多聚赖氨酸处理处理,要么在弃液体时先用甩板机离心,再轻轻弃去液体。关于DMSO的量,每孔的体积有点儿差异不干扰检测,只要能将沉淀完全溶解就行了。至于DMSO的体积差异不同为什么不影响检测值已经被数学证明了,在此我不多说,如果有人不明白我再证明给他看。当然为了养成良好的实验习惯,DMSO的体积还是一致的好。
5、检测MTT
还原的MTT在460-630均有较好的吸收,如果你的酶标仪是滤光片,可以选470 nm左右或630 nm左右的滤光片,如果酶标仪有单波长,你可以在检测前扫描一下吸收谱,选用最大细说波长检测就是了,最大波长,大概在550nm附近,必要时加一个参比波长以扣除非特异性吸收。
6、吸收值分析
在理想的MTT实验中,如果是细胞抑制实验,不加药物处理组的吸收值应该在0.8-1.2左右,太小检测误差占的比例较多,太大吸收值可能已经超出线性范围。这个原理在朗伯-比尔定律中有解释。
7、建议
如果你觉得MTT中出现的问题不好解决,那么建议你做CCK-8实验,原理与MTT相似,但操作上简化些,当然,费用也稍微高一些。下载本文