MTT实验系列(详细)实验步骤、注意事项、数据处理

1. MTT的应用

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。但是它的缺点也很多,如果操作和数据处理方法不当,结果可信度和可重复性很低

2. MTT的原理

MTT 全称为 3-(4,5)-dimethylthiahiazo (-z-y1)-3,5-di- phenytetrazoliumromide,商品名:噻唑蓝,是一种黄颜色的染料。

检测原理为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,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。

MTT 工作浓度为 5mg/ml。因此,可以称取 MTT 0.5 克,溶于 100 ml 的磷 酸缓冲液(PBS)或无酚红的培养基中,用 0.22μm 滤膜过滤以除去溶液里的细菌,放 -20℃ 避光保存即可。

3.实验步骤

1、铺板,使用96孔板,每孔细胞密度控制在4000-5000个,体积100 μl 每孔。

2、5%CO2,37℃孵育,正常4到6小时贴壁后即可,加入浓度梯度的药物。

3、5%CO2,37℃孵育 16-48 小时,倒置显微镜下观察。

4、每孔加入 20 µl MTT 溶液(5 mg/ml,即 0.5%MTT),继续培养 4h。若药物与 MTT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,一次性像泼水一样,直接泼掉孔中的液体。

6、每孔加入 150 µl 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。

4. MTT实验系列—-注意事项(重点)

目前实验室MTT试验常用来评价某一种化合物或是材料对细胞的生存影响,用来拟合半数致死量、评价化合物对肿瘤的抑制率等等。

我们之前提过,MTT实验的主要缺点在于如果操作和数据处理方法不当,结果可信度和可重复性很低。因此这里我们着重,以拟合化合物IC50为例介绍操作中注意事项。

1)严格控制铺板密度和给药浓度(对结果影响最大)

96孔板孔径很小,如果细胞密度过大,药物对肿瘤的抑制作用作用越小。同时,收样前,对照组孔内如果已经长满细胞,就不能模拟出48小时后细胞的真实数量,对结果也有影响。

根据经验,建议铺板时每孔细胞个数在4000左右,给药时细胞密度控制在30%左右。孔底的细胞一定要均匀分布。

2)注意边缘效应

细胞培养过程中,边孔水分蒸发很快,因此边孔内药物浓度会浓缩,细胞状况会更复杂。因此铺板只用中间60孔,边缘36孔加入无菌PBS。

3)给药浓度

为拟合IC50,我们通常设置10个给药浓度,每种浓度5个复孔。收样时,最高浓度孔内细胞一定要抑制率能够达到90以上,并且同时有2个及以上点抑制率都能达到90%以上。

4)避光操作

MTT需要避光保存,加MTT时,如果使用排枪或是速度较快,可以暂时不用避光。但是如果需要长时间操作,一定要避光。

5)是否排枪操作

 笔者之前一次性最多铺30多个96孔板,这种时候排枪就非常重要,可以节省很多时间,但是一定要注意,随时保持细胞混悬液中细胞均匀分布,才可以避免排枪铺板各孔细胞数相差太多。

5. 常用铺板方法

灰色为边缘孔,加入无菌PBS;绿色为空白组,不加细胞,只加入培养基和MTT。

黄色为对照组,加入细胞,不加药;蓝色为实验组,加入细胞和药物。

6. 实验数据处理

目前实验室MTT试验常用来评价某一种化合物或是材料对细胞的生存影响,用来拟合半数致死量、评价化合物对肿瘤的抑制率等等。

我们之前提过,MTT实验的主要缺点在于如果操作和数据处理方法不当,结果可信度和可重复性很低。因此这里我们着重,以拟合化合物IC50为例介绍数据处理中注意事项。

简单的计算过程:

抑制率=(实验组吸光度-空白组吸光度)/ (对照组吸光度-空白组吸光度)

以一次实验为例,我们的给药浓度从最高是50 μM,0.75倍逐渐稀释。这里有12个浓度梯度,再以Log 10为底计算浓度。

我们再看计算出来的抑制率,这里每个浓度只有四个复孔。

我们再用 GraphPad Prism 8.0 拟合,具体操作过程教程网上很详细。

输入数据

结果如下:

很显然拟合结果是78 μM是不可能的,从数据上来看,IC50应该在20 μM左右。那么问题出现在哪里?我们再看一眼拟合出的曲线。

曲线如下,很明显,曲线并不是标准的S形曲线,结合系列前两节,我们可以发现抑制率超过90%的点太少,抑制率低于10%的多大6个。因此造成了此次结果。

如果我们尝试增加两个浓度,在50以上增加两个浓度,并且且将这两个浓度的抑制率设置成50 μM一样。我们再看一次结果,此时拟合出的IC50更加真实可信,但是这次实验已经需要重复。

总结:MTT实验的操作过程,浓度设置,数据处理等过程一定要严谨规范,否则实验可重复性和可信度很低。

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