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原代细胞应用指南——药物筛选与疾病模型构建核心技术解析

2025-06-13 16:17:10

来源/作者:普拉特泽-生物医学整体课题外包平台

    今天普拉特泽生物跟大家一起学习的是原代细胞实验的常见问题—应用指南,高达70%的研究因细胞纯度不足、传代变异或功能丢失而失败。
而普拉特泽生物——细胞检测平台也非常重视这一点,为广大科研人员提供原代细胞实验外包服务
同时也总结了在原代细胞实验过程中常遇到的各种问题,分享给大家一起共勉!

效率与稳定性双提升

1. 高活性细胞分离技术

▲防凋亡关键操作:

解离全程使用预冷无钙镁PBS,添加ROCK抑制剂Y-27632(10μM)阻断失巢凋亡;

组织离体后4-6小时内处理,胶原酶浓度严格控制在0.1-0.3mg/mL,辅以DNA酶Ⅰ(100-300U)防止DNA粘稠物包裹细胞。

▲杂质清除策略:

□红细胞污染:ACK裂解液处理2分钟,离心清除;

□成纤维细胞污染:差速贴壁法(接种30分钟移除非贴壁细胞)联合免疫磁珠阴性筛选(抗Fibroblast微珠)。

2. 细胞转染技术革新

▲智能自组装核酸递送:利用液-液相分离(LLPS)机制,在体外形成稳定核酸-蛋白纳米颗粒;

▲高效低毒:人原代T细胞转染效率达85%,且不影响CD34+造血干细胞分化潜能;

▲操作简化:20分钟完成GPCR激活检测,仅需2μL样本量。

从传统药筛到精准医疗

1. 高通量筛选平台构建

●GPCR靶向药筛模型:

瑞士ArcoScreen平台采用微流控384孔板,直接对患者原代细胞进行非放射性筛选,可同步检测Gα亚基偶联作用,使II期临床试验失败率降低50%5;

操作流程:原代细胞+待测化合物 → 滴入试剂 → 荧光读数(20分钟出结果)。

2.高内涵成像应用:

威斯腾生物采用Operetta高内涵分析仪,实时监测药物对细胞迁移、凋亡的多维度影响,适用于肿瘤干细胞靶向药物筛选9。

表1:三大药物筛选平台性能对比


2. 肿瘤个体化治疗模型案例

肾血管平滑肌脂肪瘤模型:

武汉赛尔朗灵团队通过优化培养环境,实现原代细胞传代10代不变异,STR鉴定为全球首例未记录细胞系;

应用价值:基于患者原代细胞筛选mTOR抑制剂(如依维莫司),疗效预测准确性提升40%。

3、疾病模型构建:从基础研究到临床转化

1. 神经退行性疾病模型

原代神经元培养要点:

取材:新生鼠海马组织(离体24小时内处理),0.125%胰酶消化15分钟;

防胶质细胞增生:Neurobasal/B27无血清培养基 + Ara-C(终浓度10⁻⁵mM)处理24小时;

功能验证:诱导21天后检测动作电位,Synaptophysin标记突触形成。

2. 心血管疾病模型

血管平滑肌异常增殖模型:

分离技巧:小鼠主动脉中膜钝性剥离,组织块贴壁法培养(间距0.2-0.5cm),添加20%FBS的DMEM培养基;

表型维持:α-SMA免疫荧光鉴定,PDGF-BB诱导增殖模拟动脉粥样硬化。

3. 罕见病研究模型

肺纤维化模型:

人原代肺成纤维细胞 + TGF-β1(10ng/mL)诱导,α-SMA表达上调提示肌成纤维细胞转化;

药物验证:吡非尼酮抑制胶原分泌率>60%。

4.实操避坑指南:污染控制与表型维持

1. 污染防控六步法


注:污染率可降至<1%3


2. 细胞老化的挽救策略

早期干预:

→传代密度控制:贴壁细胞≥1×10⁴ cells/cm²,避免过密导致接触抑制;

→添加抗凋亡因子:Z-VAD-FMK(20μM)阻断Caspase通路。

冻存规范:

冻存液配方:70%基础培养基 + 20%FBS + 10%DMSO;

梯度降温:4℃→-20℃→-80℃→液氮,复苏时37℃水浴≤90秒。

5.、技术融合推动临床转化

类器官-原代细胞联用模型:

肝癌原代细胞 + 肝星状细胞共培养,构建3D类器官,模拟肿瘤微环境药物抵抗;

AI驱动的药效预测:

基于原代细胞转录组数据训练神经网络,提前预判药物敏感性(如赫赛汀在HER2+乳腺癌模型中的响应准确率92%);

无血清培养基革新:

人源血小板生长因子(hPDGF)替代胎牛血清,降低批间差,满足临床级细胞生产需求。

原代细胞的应用价值建立在三重技术基石之上:

→严格时效性(离体至接种≤6小时);

→精准微环境模拟(生长因子组合+基质包被);

→跨尺度功能验证(从免疫表型到电生理活性)

要资质有资质

要经验有经验

要案例有案例

好,原代细胞应用指南就介绍到这里啦~

有关于原代细胞培养和分离的任何问题或实验咨询

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