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
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~
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