Calcein-AM/PI 活死染色:300µL悬液双染与逐细胞计数

固定Dojindo CS01双染试剂,用200µL细胞加100µL染液,给出真实染液加和、阴阳性对照与活细胞比例。

01本篇适用条件

本页使用ATCC HeLa CCL-2和Dojindo Cellstain Double Staining Kit CS01,试剂A为1mM Calcein-AM/DMSO、B为1.5mM PI水溶液。为与厂家悬液法对应,回收漂浮与贴壁细胞后检测,不能只给仍贴壁部分拍图并称为全部处理细胞活率。正常培养EMEM+10%FBS、37°C/5%CO₂。对天然成团、酯酶活性很低或强自发荧光细胞需另验证。

02实验原理

活细胞内酯酶将Calcein-AM转为绿色染料,PI进入膜受损细胞并染核呈红色。绿色减少也可能来自酯酶或转运变化;双阴性和双阳性应分别记录,不能强行全分为活或死。相同曝光下逐细胞计数比直接比较整图总绿色更容易解释。

03安全与适用范围

HeLa按BSL-2收集和分装;PI按潜在致突变染料处理,DMSO避免皮肤接触。所有染色样本不回收培养,含染料液体进入指定废物路径。

04材料与仪器

CS01全套;HeLa悬液;无钙镁D-PBS;离心管和盖玻片/成像腔室;离心机、计数板;37°C孵育设备;绿色Calcein和红色PI通道的荧光镜。至少准备健康、膜损伤阳性、未染及两个单染控制。

05配液与用量

配液实际加入量结果
厂家双染工作液D-PBS5000µL+A液10µL+B液15µL实际总5025µL;Calcein约1.99µM、PI约4.48µM
每份反应5×10⁵细胞/mL悬液200µL+上述工作液100µL总300µL,约1×10⁵细胞;Calcein约0.66µM、PI约1.49µM
单染控制保留同体积A或B,缺少的试剂用相应溶剂/缓冲液补足反应体积一致
膜损伤候选单独200µL细胞液65°C处理10分钟,再冷却至室温仅作可染PI的控制,须确认红阳性

工作液按厂家“5mL PBS加10+15µL”原配方如实记录,总量并非精确5mL。现配当天使用,先让原液回室温再开盖,防Calcein-AM吸潮。

06时间安排

时间操作
0–25分钟合并细胞并PBS洗2–3次,去掉培养基酯酶影响
接着5分钟配染液、设置单染与未染
随后15分钟37°C避光染色
染后立即固定设置成像,统计至少300个细胞

07开始前的准备

以健康细胞及独立热损伤细胞建立识别边界,热处理条件仅作教学候选,不保证100%死亡。各样本取相同细胞数;先对未染样本检查自发荧光。官方悬液法的离心示例为1000rpm,因转子不同不能照搬,本例选择200×g5分钟,须在本室确认回收率。

08逐步操作

  1. 显微记录HeLa状态,完整保留培养上清,合并温和解离后的细胞,不丢弃漂浮死细胞。
  2. 室温200×g离心5分钟,缓慢吸去上清,以1mL D-PBS重悬。
  3. 重复同条件洗2次,必要时共3次,以减少血清和培养基中酯酶影响;记录次数,避免无限洗涤造成额外损伤。
  4. 取独立样本计数,用D-PBS调整总细胞浓度至5×10⁵/mL;这里分母为所有可识别完整细胞,另记起始活率。
  5. 分健康、未染、单染与处理组,每管200µL;热损伤控制单独65°C10分钟后冷却,不能热处理研究样本。
  6. 现配双染液:5mL D-PBS中加入10µL A和15µL B,混匀避光,标注配制时间。
  7. 给双染样本各加入100µL工作液,轻混;单染和未染管按相应缺省配方处理,总反应体积均300µL。
  8. 37°C避光孵育15分钟,不固定、不透化;超过此时间另行验证,不能放到第二天再比活率。
  9. 轻柔混匀,取适量到相同厚度的成像腔室,先拍明场定位,再拍绿色和红色通道,曝光由对照确定并固定。
  10. 每份在预设5个不重叠视野内逐细胞记录绿+/红−、绿−/红+、双阳和双阴,目标合计至少300个完整细胞。
  11. 按预先规则定义存活为绿+/红−,活细胞比例=该类个数÷全部完整细胞数×100%,并单列其他三类。
  12. 保存原图与计数,若双阴较多或对照不合格,先排查染料、酯酶和成像,不把未知状态自动归死细胞。

09结果判断与质控

300个完整细胞中255个绿+/红−、30个PI阳性、15个双阴,则明确活细胞比例为85%,同时报告PI阳性10%、状态未定5%。如果不设总细胞识别方式而只拍绿色细胞,无法得到可信分母。

10实验记录模板

样本/批次起始总细胞数/洗涤次数A/B批号与体积染色起止曝光/图号四类计数/总数活比例/未定比例
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11常见问题与排错

全绿弱而PI不升:检查Calcein吸潮、培养基酯酶残留、细胞代谢和曝光,不直接判断全部死亡。背景绿:增加规范洗涤并现配工作液。双阳多:可能膜损伤过渡态或通道串色,核对单染与时程,保留双阳记录。

12参考资料

  • Dojindo:CS01官方说明书,已读取1mM Calcein-AM、1.5mM PI、5mL PBS加10/15µL、200µL细胞加100µL染液及37°C15分钟。
  • ATCC:HeLa CCL-2。×g离心条件、热损伤控制和计数目标为教学设置,需对回收与染色表现验证。
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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。