MTT實驗最全指南
一 、MTT是什麽
MTT是一種粉末狀化學試劑 ,全稱為3-(4,5)-dimethylthiahiazo (-z-y1)-3,5-di-phenytetrazoliumromide ,漢語化學名為 3-(4 ,5-二甲基噻唑-2)-2 ,5-二苯基四氮唑溴鹽 ,商品名 :噻唑藍 。是一種黃顏色的染料 。
二 、MTT法用來做什麽
簡單地說 :是一種檢測細胞存活和生長的方法 。
MTT主要有兩個用途 :
1.藥物(也包括其他處理方式如放射線照射)對體外培養的細胞毒性的測定;
2.細胞增殖及細胞活性測定 。
三 、為何MTT可以用來做上述工作
檢測原理為活細胞線粒體中的琥珀酸脫氫酶能使外源性MTT還原為水不溶性的藍紫色結晶甲瓚(Formazan)並沉積在細胞中 ,而死細胞無此功能 。二甲基亞碸(DMSO)能溶解細胞中的甲瓚 ,用酶標儀在490nm波長處測定其光吸收值 ,在一定細胞數範圍內 ,MTT結晶形成的量與細胞數成正比 。根據測得的吸光度值(OD值) ,來判斷活細胞數量 ,OD值越大,細胞活性越強(如果是測藥物毒性 ,則表示藥物毒性越小) 。
四 、實驗所需材料
1.MTT 溶液的配製
通常MTT 配成的終濃度為5mg/ml,須用PBS或生理鹽水做溶劑 。
市麵上一般MTT的包裝為100mg,250mg或1g
1.1對於100mg這樣的小包裝 ,廠家都是將MTT放入小管中的 ,個人建議不要再用天平稱量分裝 ,而應該一次性將其全配製成溶液 ,如100mg用20mlPBS來溶解 。 具休做法 :預先在50ml離心管(沒有的話 ,可用培養瓶替代)加入20ml PBS ,從中先吸取500-1000ul PBS裝入含MTT的小管中 ,吹打若幹次後將其移入50ml離心管 ,然後再混勻 。可以重複幾次 ,以使小管中的MTT不殘留於管內 。將MTT完全混勻後 ,用0.22μm濾膜過濾以除去溶液裏的細菌 ,分裝避光(避光袋或是黑紙 、錫箔紙包住)可長期保存於-20度 。按細胞培養板每孔需加10ul計算 ,一般每96孔板約需1ml ,所以分裝時可考慮每管分裝1ml 。
1.2對於大包裝 ,可按上述方法稱取一部分溶解 ,也有人將粉劑分裝在EP管裏 ,用的時候現配 ,直接往培養板中加 。
注意事項 :
在配製和保存的過程中 ,容器最好用鋁箔紙包住 。
配成的MTT需要無菌 ,MTT對菌很敏感
MTT一般最好現用現配 ,過濾後4度避光保存兩周內(個人曾做過4度避光保存4周的MTT溶液 ,效果仍然不錯)有效 ,或配製成5mg/ml保存在-20度長期保存 ,避免反複凍融 ,最好小劑量分裝 ,用避光袋或是黑紙 、錫箔紙包住避光以免分解 。當MTT變為灰綠色時就絕對不能再用 。
MTT有致癌性 ,用的時候小心,有條件最好帶那種透明的簿膜手套.
2. MTT甲瓚溶解液
2.1二甲基亞碸DMSO ,可以直接溶解 ,無需配製 ,使用方便,溶解速度快 ,但對人體毒性較大,且需去除原培養液 ,在去除培養液的過程中 ,可能會把結晶去掉 ,導致結果不穩定 。
2.2三聯溶解液 :SDS10g ,異丁醇5ml ,10M HCl 0.1ml 用雙蒸水溶解配成100ml溶液(文獻方法 :周建軍等 ,評價抗癌物質活性的改良MTT方法 ,中國醫藥工業雜誌 ,1993 ,24(10) :455-457) ,該溶解液不需去除原培養基 ,但溶解較慢 。(個人覺得其溶解的能力不如DMSO強)
該溶解液因含有SDS ,在低溫保存的時候易產生結晶 ,因此在用之前必須提前幾小時拿至室溫 ,將SDS結晶全部溶解後再使用 。
五 、MTT法實驗步驟
1: 胰酶消化對數期細胞,終止後離心收集 ,製成細胞懸液 ,細胞計數調整其濃度至5-10×104/ml 。
細胞詳細計數方法請參照易生物實驗技術中的相關文章 。對於初學者而言 ,要使細胞達到5-10×104/ml往往不知從何處著手 ,我在這裏向大家提供一個簡單的方法以初步確定細胞數量 。
以一般細胞培養常用的25cm2為例 ,
1)細胞密度在長到約80%~90%(下圖所示為80%~90%密度時細胞的大致狀態) ,消化離心收集後 ,將上清去掉 ,加入3ml培養基使其混勻。
2)另取一支新的15ml無菌離心管(為下一步接種96孔板用) ,裝入約9ml培養基.
3)從第一步準備的3ml細胞懸液中取1ml, 加入上管 ,混勻後細胞計數 ,此時一般為或小於5-10×104/ml ,該濃度相當於細胞計數板4個大格內每大格平均5-10個細胞(見下圖);如果不夠該濃度 ,再根據計數的結果滴加細胞懸液 ,每滴按50ul計算 。
4)細胞數量因實驗目的不同應做相應調整 ,如一般細胞增殖實驗每孔2000個就可以(相當於細胞懸液密度為2×104/ml) ,細胞毒性實驗每孔5000—10000個(相當於細胞懸液密度為5×104/ml) 。此外 ,還應根據細胞本身特性 ,如生長快慢 ,來決定細胞數量 。比如 :生長較快的細胞密度可略小 。
2.將細胞懸液製備好後 ,輕輕混勻 ,每孔加入100ul, 這樣待測細胞的密度為5000—10000/孔(邊緣孔用無菌PBS填充) 。
注意 :因細胞在混勻後仍要繼續沉降 ,因此接種的過程中要反複多次混勻 ,如每加6個孔就混勻一次 ,以確保接種的細胞密度在各孔之間完全相同 ,這對於MTT的結果至關重要 。
3.將接種好的細胞培養板放入培養箱中培養 ,至細胞單層鋪滿孔底(96孔平底板),加入濃度梯度的藥物,原則上 ,細胞貼壁後即可加藥 ,或兩小時 ,或半天時間 ,但我們常在前一天下午鋪板 ,次日上午加藥.一般5-7個梯度,每孔100ul,設3-5個複孔.建議設6個 ,否則難以反應真實情況 。
對於加藥 ,有人直接將藥物按不同體積加入到96孔板中 ,以形成濃度梯度 。但本人認為應盡量在EP管中將不同濃度的藥物配好 ,然後將96孔板中的培養上清去掉(可以用排槍吸走)再加入100ul含不同濃度藥物的培養基 ,這樣能保證藥物濃度的準確 。另外 ,需注意的是,如果用這種方法 ,不要把96孔板的培養液全部吸走後再加藥 ,應該吸完一部分後立即加樣 ,避免由於96孔板幹燥引起細胞死亡 。
4.5%CO2 ,37℃孵育16-48小時 ,倒置顯微鏡下觀察藥物的作用效果 。下圖為一典型的藥物梯度為細胞的毒性作用 。
5.每孔加入10ulMTT溶液(5mg/ml ,即0.5%MTT) ,繼續培養4h 。若藥物與MTT能夠反應 ,可先離心後棄去培養液 ,小心用PBS衝2-3遍後 ,再加入含MTT的培養液
6. 終止培養 ,準備溶解結晶 。
溶解結晶的方法有兩種 ,第一種 ,用DMSO溶解
1) MTT加入培養4h後 ,結晶可充分形成 。將上清去掉 ,該過程要注意不能把Formazan結晶移走 。有人直接用移液器將上清移走 ,也有人建議先鋪幾張濾紙在桌麵 ,然後將96孔板輕輕倒置,這樣上清便被濾紙吸走 ,以減少結果的損失 。個人認為 ,這兩種方法都有可能導致結晶的損失 ,從而引起結果的不準確 。采用哪種方法 ,可以自己摸索一下再決定 。
2) 每孔加入150ul二甲基亞碸 ,置搖床上低速振蕩10min ,使結晶物充分溶解 。在酶聯免疫檢測儀OD490nm處測量各孔的吸光值 。
另一種方法 ,用三聯溶解液(見上麵MTT甲瓚溶解液)
1) MTT加入培養4h後 ,結晶可充分形成 。這種方法細胞上清可以不用去掉 ,直接在每孔加入100ul溶解液 。(該溶解液因含有SDS ,在低溫保存的時候易產生結晶 ,因此在用之前必須提前幾小時拿至室溫 ,將SDS結晶全部溶解後再使用 。)
2) 放入培養箱中繼續孵育4—6小時 ,鏡下觀察 ,待結晶全部溶解後570nm測吸光度 。通常37℃孵育4小時左右 ,紫色結晶會全部溶解 。如果紫色結晶較小較少 ,溶解的時間會短一些 。如果紫色結晶較大較多 ,溶解的時間會長一些 。
在實際的操作過程中 ,往往為了等待4—6小時 ,使得實驗者在下班以後或者晚上來測OD值 ,給實驗者帶來了很大的不方便 。個人曾經摸索 ,加入溶解液後過夜再測對OD值基本無影響 ,但要注意的是一定要避光 ,不過培養箱關閉後本身就是閉光的 ,所以加入溶解液後放入培養箱中,第二天上班時再測OD值就可以了 。
7 、同時設置調零孔(培養基 、MTT 、二甲基亞碸) ,對照孔(細胞 、相同濃度的藥物溶解介質 、培養液 、MTT 、二甲基亞碸) 。
六 、MTT結果分析
關於如何計算IC50
1 、改良寇式法:lgIC50=Xm-I(P-(3-Pm-Pn)/4)
Xm:lg 最大劑量
I:lg(最大劑量/相臨劑量)
P:陽性反應率之和
Pm:最大陽性反應率
Pn:最小陽性反應率
舉個例子 :各藥物濃度作用於某腫瘤細胞後所得MTT值如下
藥物濃度ug/ml | 100 | 50 | 25 | 12.5 | 6.25 | 3.125 | 0 |
OD均值 | 0.080 | 0.093 | 0.236 | 0.374 | 0.441 | 0.531 | 0.614 |
公式中的最大最小陽性反應率就是最大最小抑製率
抑製率=1-加藥組OD值/對照組OD值 ,如對於100ug/ml的藥物 ,其抑製率=1-0.080/0.614=0.869 ,各組抑製率如下 :
藥物濃度ug/ml | 100 | 50 | 25 | 12.5 | 6.25 | 3.125 |
抑製率 | 0.869 | 0.849 | 0.616 | 0.391 | 0.282 | 0.135 |
代入計算公式
:
Pm=0.869
Pn=0.135
P=0.869+0.849+0.616+0.391+0.282+0.135=3.142
Xm=lg100=2
lgI=lg100/50=0.301
lgIC50=2-0.301*(3.142-(3-0.869-0.135)/4)=1.655
IC50=45.186
該藥物的IC50值為45.186ug/ml