Matrigel Transwell 侵袭:包胶与无胶配对怎样做

以Corning354234基质胶和3422小室为例,示范每膜30µg包被、批次浓度换算及无胶迁移配对。

01本篇适用条件

本例选ATCC HeLa CCL-2及Corning Matrigel Matrix 354234、3422型8µm小室。基础培养条件为EMEM+10%FBS、37°C/5%CO₂。HeLa能否在本胶量下产生可测侵袭须先验证;若为零,只能说明该条件未建立。Matrigel是来源于小鼠肿瘤的复杂基质,不是纯胶原,不同批蛋白浓度和生长因子含量可能不同。

包被0.30mg/mL、100µL/膜,即30µg/膜,以及每室5万细胞/24小时,是本页教学候选条件。它们不能代替本细胞的预实验,不能直接与商品预包被侵袭小室的单位互换。

02实验原理

胶层增加了跨膜前的基质屏障,终点同时受基质降解、运动、存活和黏附影响。至少设置有胶+梯度、无胶+梯度、有胶+无梯度三组,各3膜;无胶组用同批细胞、相同时间和相同上下载液。先求每膜计数,再做有胶与无胶的组间比值,分母接近零则不计算。

03安全与适用范围

人源HeLa按BSL-2处理。Matrigel视为生物来源材料,防止气溶胶,低温取放时戴手套。甲醛和结晶紫依SDS在适当化学防护条件下使用并收集废液。

04材料与仪器

Corning354234一批及批次蛋白浓度证书;Corning3422小室9个;HeLa单细胞液;EMEM、FBS、BSA、无钙镁PBS;预冷枪头与管、冰盒;商业4%甲醛液、0.1%结晶紫液、湿棉签、显微镜。

05配液与用量

体系配法计算
胶工作液1mL,假设本批10mg/mLMatrigel30µL+冰冷无血清EMEM970µL0.30mg/mL;实际按证书重新计算
每膜包被工作液100µL30µg/膜;3422膜面积约0.33cm²时约91µg/cm²
上室液10mLBSA10mg,EMEM补至10mL0.1%BSA
下室完全液10mLEMEM9mL+FBS1mL10%FBS
每小室接种5×10⁵活细胞/mL悬液100µL5×10⁴活细胞
下室有梯度600µL完全液;无梯度600µL上室液其他条件一致

若原胶浓度8mg/mL,配1mL工作液所需体积=0.30×1÷8=0.0375mL=37.5µL,再加962.5µL冷EMEM。不能固定取30µL而无视批次差异。

06时间安排

时间操作
前夜原胶4°C缓慢融化,耗材预冷
第0天前1小时冰上稀释、100µL包被、37°C孵育1小时
第0天配对接种并开始计时
24小时同批终止有胶及无胶组,固定染色并计数

07开始前的准备

首次比较15、30、60µg/膜及12、24小时窗口,选有胶组可计数且无胶组不成片的组合。记录胶批号和真实mg/mL,避免反复冻融;冰上完成稀释,吸取时不产生气泡。本例100µL低浓度包被形成的是薄基质层,不应宣称为厂家保证的厚凝胶结构。应预试确认洗去游离液后仍有均匀基质保留且产生可重复屏障;若不能确认,只报告基质包被膜迁移,不把它等同侵袭。

HeLa低密度与高密度细胞形态完整双图

原图为HeLa的低密度(左)和高密度(右)形态,保留两面板及100 μm标尺。仅去除顶部目录编号栏;此为来源机构参考图,不是本篇实验结果,不能按其图像密度直接设定传代或衰老阈值。

ATCC,HeLa细胞形态参考图来源机构版权;公开技术资料完整图摘录,未声明开放许可;仅去除非数据目录编号点击图片查看原图 ↗

08逐步操作

  1. 将354234按本批储存要求从低温转至4°C过夜融化,工作时保持在冰上,不能用37°C水浴快速化胶。
  2. 核对证书蛋白浓度,按C₁V₁=C₂V₂配1mL、0.30mg/mL工作液,使用预冷枪头缓慢混匀,记录计算与批号。
  3. 给6个有胶小室各加100µL胶工作液,轻移覆盖膜;另外3个无胶小室加100µL无血清EMEM作同等处理。
  4. 放37°C培养箱1小时使薄层包被;此时间是教学起点。接种前缓慢吸去仍可移动的游离液,不刮膜、不把已形成层吹散,也不让膜干燥。
  5. 在梯度组下孔加600µL完全培养液,无梯度组下孔加600µL0.1%BSA上室液,放入对应小室,检查膜下无气泡。
  6. 从同一批HeLa收获单细胞,洗去残余血清后计数,重悬至5×10⁵活细胞/mL;各组都记录活率。
  7. 每小室上室沿壁加入100µL细胞液,5×10⁴活细胞;枪头不接触胶层,立即开始24小时计时。
  8. 37°C、5%CO₂培养,终点时同步收取有胶、无胶和无梯度各组,不给难迁移组单独延长时间。
  9. 温和PBS洗一次,膜两侧接触4%甲醛:下孔600µL、上室100µL,室温固定15分钟,随后PBS洗3次。
  10. 膜两侧用0.1%结晶紫同体积室温染20分钟,温和洗去浮色;用湿棉签清除上表面的残胶和未穿膜细胞,不能擦掉膜下细胞。
  11. 按每膜中心与四周共5个固定面积视野拍照,计膜下完整细胞;保留上表面是否清除干净的备注。
  12. 先求每膜及每组均值,侵袭相对迁移比例=有胶梯度组均值÷无胶梯度组均值×100%;同时报告两个原始计数与无梯度背景,不只给一个百分比。

09结果判断与质控

例如有胶均值18个/视野、无胶60个/视野,比值为30%。这个比例是相同试验条件下的操作性指标,不是细胞具有30%的体内侵袭能力。无胶仅2个/视野时,比例会极不稳定,应重新建立迁移窗口后再比较。

10实验记录模板

批次/膜号胶批号/原浓度稀释计算/每膜µg组别/细胞数上下室体积实际小时膜下计数/比值/异常
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11常见问题与排错

无胶可迁移而有胶全零:先降胶量或优化时间做新预试,不能把建立失败直接写成药效。重复离散大:查工作液是否提前成胶、膜下气泡、批次浓度和擦膜力度。胶全被吸走:检查薄层是否形成及吸液位置,不能靠加两倍细胞补救。

12参考资料

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做完最后一步,再核对原始记录。填写实际用量、起止时间与观察结果;遇到异常,先记录,再查看排错说明。