检测细胞周期的方法
2014-5-6 PI法细胞周期检测
细胞周期检测（PI法）一、实验方法原理细胞周期（cell cycle)：是指细胞从前一次分裂结束起到下一次分裂结束为止的活动过程，通常由G0/G1期、S期、G2期和M期组成。
G1期：细胞开始RNA和蛋白质的合成，但DNA含量仍保持二倍体。
S期：DNA开始合成，这时细胞核内DNA的含量介于G1期和G2期之间。
当DNA复制结束成为4倍体时，细胞进入G2期。
G2期的细胞继续合成RNA及蛋白质，直到进入M期。
因此，单纯从DNA含量无法区分G2期和M期。
一旦有丝分裂发生，细胞分裂成两个细胞，这两个细胞或者进入下一个细胞周期，或者进入静止期（G0期），而G0期从DNA含量上同样无法与G1期区分。
因此，整个复制周期可以描述为G0/G1、S、G2/M期。
通过核酸染料PI标记DNA,并由流式细胞仪进行分析，可以得到细胞各个时期的分布状态，计算出G0/G1%、S%、G2/M%，了解增殖能力，在肿瘤病理学研究中，通常以S期细胞比率作为判断肿瘤增殖状态的指标。
流式细胞仪的工作原理：是将待测细胞放入样品管中，在气体的压力下进入充满鞘液的流动室。
在鞘液的约束下细胞排成单列由流动室的喷嘴喷出，形成细胞柱。
通过对流动液体中排列成单列的细胞进行逐个检测，得到该细胞的光散射和荧光指标，分析出其DNA特征。
细胞周期检测的原理：PI法是较常见的一种周期检测方法。
PI 为插入性核酸荧光染料，能选择性的嵌入核酸DNA和RNA双链螺旋的碱基之间与之结合，其结合的量与DNA的含量成正比例关系，用流式细胞仪进行分析，就可以得到细胞周期各个阶段的DNA分布状态，从而计算出各个期的百分含量。
PI染色后，假设G0/G1期细胞的荧光强度为1，那么含有双份基因组DNA的G2/M期细胞的荧光强度的理论值为2，正在进行DNA复制的S期细胞的荧光强度为1-2之间。
细胞周期示意图如（图一）所示（图一）二、材料及准备工作1.材料准备试剂、耗材名称品牌货号细胞培养瓶corning6孔板corning10ml离心管国产1.5ml EP管国产胰酶（无EDTA）贝博试剂盒中包括RNase-A 贝博试剂盒中包括PI 贝博试剂盒中包括无水乙醇国产PBS 自配2. 试剂配制10XPBS液体配方（0.1MPBS pH 7.4）以1L量为例：NaCl 80gNa2HPO4·12H2O 32.3gNaH2PO4·2H2O 4.5g（十二水合磷酸氢二钠和二水合磷酸二氢钠）加双蒸水900mL 左右，用HCl/NaOH 调pH至7.4，最后定容为1000mL。
PI染色检测细胞周期实验步骤
PI染色检测细胞周期实验步骤细胞周期是细胞分裂和增殖的过程，通常可以通过PI（propidium iodide）染色来检测。
PI是一种DNA结合染料，能够与DNA结合形成荧光化合物，通过检测荧光信号的强度可以推断细胞处于细胞周期的哪个阶段。
以下是PI染色检测细胞周期的实验步骤：材料和试剂：1.培养皿：可容纳细胞的培养皿。
2.培养基：细胞所需的培养基。
3. Propidium iodide（PI）：DNA结合染料。
4. RNase A：消化RNA的酶，可用于将RNA从细胞样品中降解。
5.细胞刮板：用于收集细胞。
6.离心管：用于离心细胞样品。
7.显微镜幻灯片：用于观察染色后的细胞。
步骤：1.准备培养皿：在培养皿中加入适量的培养基，使其能够完全覆盖细胞。
2.培养细胞：将需要检测细胞周期的细胞加入培养皿中，按照细胞的培养要求进行培养，培养至细胞密度适合进行实验。
3.收集细胞：用细胞刮板或其他方法，将细胞从培养皿中收集到离心管中。
4.细胞固定：将收集到的细胞进行固定，可以使用70%乙醇或其他细胞固定剂进行处理，固定时间通常为30分钟。
5.细胞孵育：将固定的细胞在4℃下孵育过夜，以保证细胞完全固定。
6. 细胞溶解：在离心管中加入RNase A（最终浓度一般为1mg/ml），以降解细胞中的RNA，避免对细胞周期分析结果的干扰。
7. 细胞染色：在离心管中加入适量的PI溶液（一般最终浓度为50μg/ml），将PI与DNA结合，产生荧光信号。
8.染色孵育：将含有PI的细胞溶液在4℃下孵育30分钟至1小时，使PI完全结合到DNA上。
9.细胞分析：将染色后的细胞用离心机离心，去除上清液，保留细胞沉淀。
10.流式细胞仪分析：将细胞沉淀重新悬浮在PBS缓冲液中，使用流式细胞仪进行细胞周期分析，记录和分析PI的荧光信号的强度。
11.显微镜观察：将细胞沉淀取出，在显微镜幻灯片上制备细胞悬液，并使用荧光显微镜观察细胞的DNA染色情况。
PI染色法检测细胞周期
PI染色法检测细胞周期一．实验原理及试剂配置1.实验原理P I , 即碘化丙锭，可以与细胞内DNA 和RNA 结合，采用RNA酶将RNA 消化后, 通过流式细胞术检测到的与DNA 结合的P I 的荧光强度直接反映了细胞内DNA含量的多少。
由于细胞周期各时相的DNA 含量不同, 通常正常细胞的G 1/ G 0 期具有二倍体细胞的DNA 含量( 2N) ,而G 2/ M 期具有四倍体细胞的DNA 含量( 4N) ,而S 期的DNA含量介于二倍体和四倍体之间。
因此，通过流式细胞术P I染色法对细胞内DNA 含量进行检测时，可以将细胞周期各时相区分为G 1/ G 0 期，S 期和G 2/ M 期，并可通过特殊软件计算各时相的百分率。
值得注意的是，PI不能通过细胞膜完整的细胞(如活细胞和早期凋亡细胞) ,在标本制备时, 必须先用乙醇或其他破膜剂增强细胞膜的通透性, 才能使P I进入细胞内与细胞内的核酸结合。
乙醇通常为终浓度为70 %的冷乙醇。
2.试剂配制RNase A，注意分装保存，防止反复冻融。
PI 购自Sigma公司货号P-4170，通常用过滤除菌的PBS配置成500μg/ml的储液避光保存备用，细胞染色时用PBS稀释到50μg/ml。
二．实验步骤1.细胞的收集：将处理好的细胞样品组用含EDTA的0.25%胰酶消化细胞呈单细胞悬液，DMEM+10%FBS终止消化后，200g离心3min沉淀细胞。
2.细胞的固定：将离心收集的细胞用500μL预冷的PBS悬起，200g离心3min沉淀细胞，弃上清，以充分去除残留的FBS和胰酶；加入-20℃预冷的70%乙醇500μL悬浮细胞，于4℃固定30min或-20℃固定过夜。
（此处，加乙醇时应注意边加入变吹起细胞，放置固定时细胞结成团，难以吹散而影响后续的检测）3.RNA的去除：将固定好的细胞，200g离心5min沉淀细胞弃去上清液；500μL预冷的PBS悬浮细胞，200g离心3min沉淀细胞，弃去上清液；用500μL 100μg/ml的RNase A 在37℃下温育30min以充分降解细胞内RNA。
PI染色检测细胞周期实验步骤
PI染色检测细胞周期实验步骤细胞周期是指细胞从一个开始时期，经过一系列的生长、分裂和分化过程后，再次回到原点开始的一个完整周期。
细胞周期是细胞生物学中一个重要的研究领域，对于理解细胞生物学的基本规律以及细胞增殖和分化过程具有重要意义。
其中，PI染色是一种常用来检测细胞周期的方法，下面将详细介绍PI染色检测细胞周期的实验步骤。
实验所需材料和仪器：1.细胞培养液2.细胞培养器具（细胞培养板、培养瓶等）3.离心机4. PI染色溶液（含有荧光染料Propidium Iodide的溶液）5.双色流式细胞仪6.PBS缓冲液实验步骤：1.细胞培养及处理a.选择需要研究的目标细胞，并进行适当的处理。
b.将目标细胞培养在合适的培养液中，并在37摄氏度、5%CO2的恒温培养箱中培养至所需的状态。
2.细胞收获和处理a.将细胞培养液转入培养细胞的容器中（如培养板、培养瓶等），通过离心机低速离心收集细胞。
b.将细胞沉淀在PBS缓冲液中，然后再次进行离心，去除上清液，并将细胞沉淀用PBS缓冲液进行重悬。
3.细胞固定a.用PBS缓冲液溶解适量的细胞固定剂（如乙醛或甲醛）制备1%细胞固定液。
b.向细胞悬液中加入1%细胞固定液并充分混合，使细胞固定。
4.细胞染色a.将固定的细胞用PBS缓冲液进行洗涤，去除细胞固定剂。
b.向细胞悬液中加入适量的PI染色溶液，并在暗处孵育30分钟。
5.流式细胞仪检测a.将染色后的细胞用PBS缓冲液进行洗涤，去除多余的染色剂。
b.将洗涤后的细胞悬液用PBS缓冲液进行重悬。
c.将细胞悬液转移到流式细胞仪的样品管中。
d.使用流式细胞仪进行细胞周期的检测，记录细胞的荧光强度和数量，得到细胞的周期分布。
6.数据分析a.使用流式细胞仪软件分析细胞周期的数据。
b.统计不同细胞周期阶段的细胞数量，并绘制相应的细胞周期分布图。
c.分析细胞周期分布的差异，并进一步探究细胞周期调控的机制。
需要注意的事项：1.在实验过程中，要保持实验环境的洁净和无菌，以避免细胞污染和结果失真。
PI染色法测细胞周期
PI染料与DNA结合
PI染料能够选择性地结合DNA，通过 荧光显微镜可以观察到染色后的细胞 核。
数据分析
通过特定的软件对数据进行处理和分 析，可以获得细胞周期的分布情况。
细胞周期分析
通过对染色后的细胞核进行荧光强度 和面积的测量，可以分析细胞的细胞 周期状态。
PI染色法的应用
肿瘤研究
通过PI染色法可以研究肿 瘤细胞的细胞周期变化， 为肿瘤的诊断和治疗提供 依据。
05
注意事项
实验安全注意事项
01
实验操作应在通风橱中进行，以减少有毒气体的吸入。
02
实验过程中应佩戴实验服和化学防护眼镜，以防止试剂溅到皮
肤或眼睛。
实验后应将废液倒入指定的废液收集容器中，不要随意倾倒。
03
实验操作注意事项
确保细胞浓度适中， 以保证计数准确性。
在洗涤过程中要彻底 去除多余的染料，以 免影响计数结果。
02
PI染色法原理
PI染料的特性
01
02
03
高荧光强度
PI染料具有高荧光强度， 能够有效地与DNA结合， 发出强烈的荧光信号。
专一性
PI染料只与DNA结合，不 与其他细胞成分结合，具 有专一性。
细胞膜通透性
PI染料能够透过细胞膜， 与细胞核中的DNA结合， 实现对细胞核的染色。
PI染色法的原理
干燥细胞
让涂片自然干燥，以便更好地观察染色效果。
荧光显微镜观察
使用荧光显微镜观察涂片，记录不同时期细胞的 染色情况。
04
结果分析
细胞周期各期的划分
G1期
细胞开始生长，DNA合成前期 ，细胞体积逐渐增大。
S期
DNA复制期，细胞核内DNA含 量加倍。
流式细胞术检测细胞周期的原理及技术流程
流式细胞术检测细胞周期的原理及技术流程哎呀，这可是个不简单的活儿啊！今天我们就要聊聊流式细胞术检测细胞周期的原理及技术流程。
话说这个方法可是科学家们研究细胞生长和分裂的重要工具呢，那咱们就好好聊聊吧！咱们得明白什么是细胞周期。
简单来说，就是细胞从一个生命周期阶段到另一个阶段的过程。
就像人一样，从出生到长大再到老去，每个阶段都有不同的特点和任务。
而细胞也是这样，它们也有自己的生命周期，从分裂开始，到分化成不同的细胞类型，再到死亡或修复损伤。
如何知道这些细胞在什么时候开始分裂、什么时候结束呢？这就需要用到流式细胞术了。
流式细胞术的原理其实很简单，就是通过激光或其他光源对细胞进行照射，然后利用特殊的摄像头捕捉不同颜色的荧光染料标记的细胞。
这些荧光染料会因为细胞内部的某些分子而发光，所以我们可以通过观察荧光的颜色和强度来判断细胞的状态和位置。
咱们就来看看流式细胞术的技术流程吧。
第一步，准备工作。
先要把待检测的细胞样本准备好，然后把它们稀释到一定浓度，这样可以让更多的地方都能看到荧光信号。
接着，要把样品放到流式细胞仪上，这里有一个小技巧：要尽量让样品均匀分布，这样才能保证检测结果的准确性哦！第二步，激光照射。
这时候要用到激光器或者其他光源对样品进行照射。
记住啊，这个过程一定要快，否则荧光信号可能会减弱或者消失。
不过不用担心，现在的流式细胞仪都设计得很聪明，能够自动调整激光功率和时间长度，以获得最佳的检测效果。
第三步，数据采集。
照射完成后，流式细胞仪就会自动记录下每个荧光信号的位置、强度和持续时间等信息。
这些数据会被传输到电脑上进行分析和处理。
别看这步骤听起来简单，实际上需要非常高的精度和速度才能做到哦！第四步，数据分析。
这一步主要是通过软件对收集到的数据进行分析和比对，找出其中的规律和异常情况。
比如说，我们可以通过观察不同细胞的荧光信号强度来判断它们的生命周期阶段；也可以通过比较不同样品之间的荧光信号差异来寻找潜在的疾病标志物等等。
细胞周期测定实验
细胞周期测定实验细胞计数法：实验方法原理体外培养细胞生长、分裂繁殖的能力，可用分裂指数来表示。
它与生长曲线有一定的联系，如随着分裂指数的不断提高，细胞也就进入了指数生长期。
分裂指数指细胞群体中分裂细胞所占的百分比，它是测定细胞周期的一个重要指标，也是不同实验研究选择细胞的重要依据。
实验材料细胞试剂、试剂盒胰酶甲醇培养液冰醋酸Giemsa染液仪器、耗材CO2培养箱普通显微镜培养皿盖玻片吸管实验步骤一、消化细胞，将细胞悬液接至内含盖玻片的培养皿中。
二、CO2培养箱中培养48小时，使细胞长在盖片上。
三、取出盖片，按下列顺序操作：PBS漂洗3分钟→甲醇：冰醋酸=3：1固定液中固定30分钟→Giemsa液染色10分钟→自来水冲洗。
四、盖片晾干后反扣在载玻片上，镜检。
五、计算分裂指数=分裂细胞数/总细胞数×100%展开注意事项1. 操作时动作要轻，以免使盖片上的细胞脱落。
其他一、Giemsa染液配制称Giemsa粉末0.5 g，加几滴甘油研磨，再加入甘油（使加入的甘油总量为33 ml）。
56℃中保温90-120分钟。
加入33 ml甲醇，置棕色瓶中保存，此为Giemsa原液。
使用时按要求用PBS稀释。
一般稀释10倍。
BrdU参入法实验方法原理细胞周期指细胞一个世代所经历的时间。
从一次细胞分裂结束到下一次分裂结束为一个周期。
细胞周期反应了细胞增殖速度。
单个细胞的周期测定可采用缩时摄影的方法，但它不能代表细胞群体的周期，故现多采用其他方法测群体周期。
BrdU（5-溴脱氧尿嘧啶核苷）加入培养基后，可做为细胞DNA复制的原料，经过两个细胞周期后，细胞中两条单链均含BrdU的DNA将占l/2，反映在染色体上应表现为一条单体浅染。
如经历了三个周期，则染色体中约一半为两条单体均浅染，另一半为一深一浅。
细胞如果仅经历了一个周期，则两条单体均深染。
计分裂相中各期比例，就可算出细胞周期的值。
实验材料细胞试剂、试剂盒BrdU 甲醇冰醋酸Giemsa染液秋水仙素SSC 柠檬酸三钠NaCl仪器、耗材冰箱玻片水浴锅锅盖紫外灯光学显微镜实验步骤一、试剂配制1. BrdU配制BrdU 10 mg加双蒸水10 ml ，4℃下避光保存。
细胞周期标准操作规程
细胞周期标准操作规程细胞周期是细胞从分裂到完成再次分裂的一个周期，在细胞生物学研究中是一个重要的研究对象。
为了能够准确地研究和观察细胞周期，科研人员需要遵循一系列的操作规程。
下面是细胞周期标准操作规程的详细说明：一、准备实验材料：1. 细胞培养基和试剂：选择适合细胞生长和分裂的培养基，如DMEM或RPMI 1640培养基，并根据需要添加相应的补充物和试剂，如FBS、L-谷氨酰胺、激素等。
2. 细胞株：选择适合的细胞株，如HeLa、CHO或HEK293等。
3. 细胞培养器具：包括细胞培养瓶、离心管、培养皿、显微镜片等。
4. 实验仪器：包括培养箱、离心机、显微镜等仪器。
二、细胞培养与维护：1. 细胞培养器官消毒：使用70%酒精将培养器官表面进行消毒处理，以确保无菌环境。
2. 细胞传代：将细胞转入新的培养瓶中，根据细胞倍增情况调整细胞密度，通常在细胞密度达到80%时进行传代。
3. 培养液更换：根据实验需要，定期更换培养液，以维持细胞的生长和稳定环境。
三、样品制备：1. 细胞准备：根据实验需要，将需要观察的细胞转入适当的培养器皿中，保证细胞的充分生长和附着。
2. 细胞处理：根据实验设计，添加适当的药物或诱导剂对细胞进行处理，如添加细胞周期调控剂。
3. 细胞采集：根据需要，使用离心机将细胞离心沉淀，然后去除上清液，最后将细胞沉淀用适量的缓冲液悬浮备用。
四、细胞周期监测：1. 细胞周期检测：根据实验需要，选择适当的方法和试剂对细胞周期进行监测，如细胞染色、流式细胞术、蛋白质检测等。
2. 数据采集：使用相应的仪器和软件进行数据采集和分析，记录细胞周期的相关参数，如G1期的长度、S期的进程等。
五、数据分析与结果解释：1. 数据处理：对采集的数据进行统计分析，如计算平均值、标准差等，确保数据的可靠性和准确性。
2. 结果解释：根据数据分析结果，对细胞周期的变化和相关现象进行解释和讨论，以得出科学结论，如细胞周期的调控机制、细胞周期异常与疾病的关系等。
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检测细胞周期的方法
1. 流式细胞术：
PI能够插入双链DNA中。
它被活细胞排斥但能穿透正在死亡或已经死亡的细胞的细胞膜。
(1) 收集细胞（1～5）×10 6个，500～1000r/min离心5min，弃去培养液。
(2) 3ml PBS洗一次。
(3) 离心去PBS，加入冰预冷的70％的乙醇固定，4℃，1h。
(4) 离心弃去固定液，3ml PBS重悬5min。
(5) 400目的筛网过滤1次，500～1000r/min离心5min，弃去PBS。
(6) 用1ml PI染液，4℃避光30min。
(7) 流式细胞仪检测：PI用氩离子激发荧光，激发光波波长为488nm，发射光波波长大于630nm，产生红色荧光，可分析前散射光对侧散射光的散点图及PI荧光的直方图。
2. 高内涵分析
PI ,即碘化丙锭,可以与细胞内DNA 结合后能被激发产生荧光,通过高内涵检测到的与DNA 结合的PI 的荧光强度可以反映了细胞内DNA 含量的多少。
由于细胞周期各时相的DNA 含量不同,通常正常细胞的G1/ G0 期具有二倍体细胞的DNA 含量(2N) ,G2/ M 期具有四倍体细胞的DNA 含量(4N) ,而S 期的DNA含量介于二倍体和四倍体之间。
因此,通过高内涵拍照，利用图像分析软件可以将细胞周期各时相区分为G1/ G0 期,S 期和G2/ M 期,并可通过软件计算各时相的百分率。