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当涉及到正常的生命生长和发育过程时,细胞迁移是重要的功能之一。它在伤口愈合、胚胎发育和血管生成等许多生理过程中扮演着关键角色。此外,细胞迁移也与免疫反应及癌症转移等疾病有关。因此,细胞迁移的研究一直以来备受科研人员的关注与探索。今天我们就来讲讲细胞迁移研究中的常备技术——细胞划痕实验。
1. 实验原理
细胞划痕实验(cell wound healing assay)是一种用于评估细胞迁移能力的方法。在细胞单层上创建一个空白区域,称为“划痕”或“伤口”。划痕边缘的细胞逐渐进入空白区域,导致划痕愈合。在细胞迁移过程中,通过延时显微镜定期捕获图像,测量不同时间点的划痕间距并计算差值,以评估细胞的迁移能力。
2. 操作步骤
01 实验准备
准备所需的细胞培养基和消毒液;
将培养皿/培养板在消毒柜或消毒器内灭菌处理;
使用紫外线灯或其他消毒方式对操作区域进行彻底消毒。
02 细胞培养:
培养所需的细胞株,在适当的培养条件下培养至合适的密度;
将细胞收获并进行适当的离心处理,得到单个细胞的悬浮液。
03 细胞划痕:
在消毒后的培养器皿内用标尺和标记笔描绘出划痕线,通常选择一个明显可见的标记点,以方便后续观察和测量;
使用一个尖端将细胞划过预先描绘的划痕线,以在培养皿/板上形成一个细胞划痕;
注意保持器皿的稳定和水平,以确保划痕线的质量和准确性。
04 洗涤细胞:
用洗涤液(PBS)轻轻洗涤3次,去除划痕线上的游离细胞;
注意不要过度冲洗,避免把划痕区域的细胞一并移除。
05 细胞培养和观察:
加入预先准备好的无血清培养基;
将培养皿/板放入恒温培养箱中,保持适宜的培养条件(37°C,5% CO2);
在预定的时间点取出培养皿/板,并用显微镜观察细胞在划痕区域的迁移情况;
使用摄影技术记录图像,以备后续定量分析或比较。
06 细胞迁移分析:
使用图像处理软件(Image J)进行图像分析,测量划痕区域内细胞迁移的距离和速度;
根据需要进行统计学分析和数据可视化,以获得相关结果和结论。
3. 实验常见问题及解决方案
Q: 细胞划痕线不均匀,线不直或宽度不一致
A: 使用专门的划痕装置 6 孔板来确保划痕的准确性。因为6孔板可以保证有相当距离的平直划痕,而且因为有5条定位线,与划痕相交,这样就有10个固定监测点,不作重复,误差也很小。
Q: 非特异性影响,除了细胞迁移,实验还发生了细胞增殖的变化
A: 如果连续监测 24 小时,需要考虑到划痕缩小是细胞迁移和细胞繁殖共同作用的结果,而不是单纯的细胞迁移。如果你要单纯的考虑细胞迁移,你可以先用丝裂霉素(1 μg/ml)处理一小时,抑制细胞的分裂,这样的结果就是细胞迁移的作用了。另外,使用无血清培养基也可以降低增殖对实验结果的影响。
Q: 细胞迁移之间的差异问题及细胞迁移速度
A: 在同一实验中,不同细胞的迁移速度和方式可能会有差异,这可能是由于细胞类型、培养条件以及实验操作等因素的影响。解决方案是在实验前筛选细胞系,确保使用相对一致的细胞群体进行实验。虽然无血清培养可以忽略细胞增殖的影响,但是由于细胞内信号传导系统整体性的下调节,细胞迁移的速度也会慢很多。