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/mL | Matrigel30µL+冰冷无血清EMEM970µL | 0.30mg/mL;实际按证书重新计算 |
| 每膜包被 | 工作液100µL | 30µg/膜;3422膜面积约0.33cm²时约91µg/cm² |
| 上室液10mL | BSA10mg,EMEM补至10mL | 0.1%BSA |
| 下室完全液10mL | EMEM9mL+FBS1mL | 10%FBS |
| 每小室接种 | 5×10⁵活细胞/mL悬液100µL | 5×10⁴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。

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。
08逐步操作
- 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。
- 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。
- 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。
- 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。
- 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。
- 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。
- 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。
- 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。
- 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。
- 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。
- 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。
- 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 |
|---|---|---|---|---|---|---|
| ______ | ______ | ______ | ______ | ______ | ______ | ______ |
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
- Corning:354234 Matrigel Matrix官方产品页,已读取基质来源、蛋白组成与批次测定信息,用于基质性质与批次选择;具体包被数值为教学设置。
- Corning:3422小室官方产品资料,已读取孔径、面积及推荐体积。
- ATCC:HeLa CCL-2。本教学条件尚需细胞株与本室批次验证。
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。