细胞免疫荧光染色
本方案详细说明细胞免疫荧光染色的完整流程,涵盖爬片预处理、细胞培养、固定透化、抗体孵育、DAPI复染及封片观察等关键步骤,并提供对照设计与故障排查指南。
内容预览
材料与试剂
1 步骤
1.1 试剂准备清单
- 磷酸盐缓冲液 (PBS, pH 7.4)
- 含0.1% Tween-20的PBS (PBST)
- 浓硫酸 (H₂SO₄, 95-98%)
- 无水乙醇 (C₂H₅OH)
- 75% 乙醇溶液
- 4% 多聚甲醛固定液 (PFA)
- 0.2% Triton X-100透化液
- 5% BSA封闭液
- 一抗 (针对靶蛋白)
- 荧光标记二抗
- DAPI染色液 (1 μg/mL)
- 含抗荧光淬灭剂的封片液
- 细胞培养基
- 胎牛血清 (FBS)
- 胰蛋白酶-EDTA消化液
仪器与耗材
1 步骤
2.1 设备与耗材清单
- 细胞培养箱 (37°C, 5% CO₂)
- 生物安全柜
- 倒置相差荧光显微镜
- 低速离心机
- 恒温摇床 (4°C)
- 涡旋振荡器
- 精密移液器及吸头
- 6孔细胞培养板
- 细胞爬片/盖玻片 (24×24 mm)
- 玻璃染色皿
- 弯头镊子
- 载玻片
- 封口膜或指甲油
爬片预处理与包被
5 步骤
3.1 酸处理盖玻片
将洁净的盖玻片(24×24 mm)完全浸没于浓硫酸中,室温浸泡过夜(≥12 h)。
12 h
硫酸浸泡
3.2 超声洗涤脱水
戴好耐酸手套,在通风橱内用镊子取出盖玻片,用超纯水(ddH₂O)在烧杯内超声洗涤5次,每次5 min。或置于烧杯中,用流动的ddH₂O冲洗至少20遍。
超声洗涤次数
5 min
单次超声时间
3.3 乙醇脱水浸泡
将洗涤后的盖玻片转移至无水乙醇中,室温浸泡6 h。
6 h
乙醇脱水
3.4 烘干与高压灭菌
用镊子取出盖玻片,置于洁净的锡箔纸上,放入60°C烘箱中烘干1 h。将烘干后的盖玻片放入玻璃培养皿,用锡箔纸包裹,于121°C高压蒸汽灭菌20 min。灭菌后,在超净工作台内冷却至室温备用。
1 h
60°C烘干
20 min
高压灭菌
3.5 快速替代方案
仅限紧急情况:将盖玻片浸入75%乙醇中,静置15 min。在酒精灯火焰上快速过火2-3次以烘干并灭菌,置于无菌锡箔纸上冷却至室温。
15 min
乙醇静置
过火次数
细胞接种与培养
4 步骤
4.1 铺板放置爬片
在6孔板各孔底部预先加入20 μL完全培养基。用无菌镊子将预处理好的盖玻片小心放置在液滴上,确保其平整贴附于孔板底部。
培养基预加体积
4.2 制备细胞悬液
用胰酶消化对数生长期的细胞,用完全培养基重悬并计数。调整细胞密度至所需浓度(例如,2-5×10⁴ 个/mL)。
细胞密度
4.3 接种与均匀分布
向每个已放置盖玻片的6孔板孔中轻柔加入2 mL细胞悬液。轻轻十字形晃动孔板使细胞分布均匀。
悬液接种体积
4.4 细胞培养
将孔板放入37°C,5% CO₂的细胞培养箱中培养,直至细胞密度达到实验要求(通常为60%-80%汇合度)。
细胞固定与透化
4 步骤
5.1 取出爬片
用弯头镊子轻轻夹住盖玻片边缘,将其从孔板中取出。若盖玻片贴附过紧,可使用1 mL注射器针头从边缘轻轻撬起一角后再夹取。
5.2 PBS洗涤
将带有细胞的盖玻片(细胞面朝上)放入盛有PBS的染色皿中,在摇床上以60 rpm洗涤3次,每次5 min。
5 min
PBS单次洗涤时间
5.3 PFA固定
吸弃PBS,加入足量4%多聚甲醛固定液,确保完全浸没盖玻片。室温避光固定15 min。
15 min
PFA固定
5.4 洗涤固定液
吸弃固定液(按有害化学废液处理)。加入PBS,在摇床上以60 rpm洗涤3次,每次5 min。
5 min
固定后洗涤时间
封闭与免疫染色
6 步骤
6.1 透化处理
吸弃PBS,加入足量0.2% Triton X-100透化液,室温孵育20 min。用PBS洗涤3次,每次5 min(摇床,60 rpm)。注:若检测膜表面蛋白,跳过此步骤。
20 min
Triton透化
6.2 BSA封闭
吸弃洗涤液。加入足量5% BSA封闭液(或与二抗同源的10%正常血清封闭液),确保完全覆盖样本。室温孵育1 h。
60 min
封闭孵育
6.3 一抗孵育
用封闭液按说明书推荐比例稀释一抗。用吸水纸吸干盖玻片边缘液体,将盖玻片(细胞面朝下)反扣在已滴加50-100 μL一抗稀释液的封口膜上。将此体系放入湿盒中,4°C孵育过夜(12-16 h)。注意:确保液滴与盖玻片完全接触,无气泡。
一抗液体积
12 h
一抗4°C过夜孵育
6.4 洗涤一抗
从湿盒中取出盖玻片,细胞面朝上放回染色皿。用预冷的PBST,在摇床上以60 rpm洗涤3次,每次10 min。
10 min
PBST洗涤一抗
6.5 二抗孵育
用封闭液按说明书推荐比例稀释荧光二抗。避光条件下,重复步骤4.3的操作,将盖玻片反扣在50-100 μL二抗稀释液上,室温避光孵育1 h。
二抗液体积
60 min
室温避光孵育
6.6 洗涤二抗
避光条件下,用PBST重复步骤4.4的洗涤过程,洗涤3次,每次5 min。
5 min
PBST洗涤二抗
核复染与封片
3 步骤
7.1 DAPI核染色
避光条件下,向盖玻片细胞面滴加足量1 μg/mL DAPI染色液,室温避光孵育5 min。
5 min
DAPI染色
7.2 终末洗涤
避光条件下,用PBS洗涤盖玻片3次,每次5 min(摇床,60 rpm)。最后用ddH₂O快速漂洗1次,以去除盐分结晶。
5 min
PBS洗涤
7.3 抗荧光淬灭封片
用吸水纸小心吸干盖玻片边缘和背面的液体。在洁净载玻片中央滴加5-10 μL含抗荧光淬灭剂的封片液。将盖玻片(细胞面朝下)轻轻反扣在封片液滴上,避免产生气泡。用滤纸吸去周围溢出的液体。用透明指甲油或封片胶密封盖玻片四周。将制备好的切片置于暗盒中,4°C避光保存,并尽快在荧光显微镜下观察。
封片液体积
对照设计
2 步骤
8.1 设立阳性对照
使用已知高表达目标蛋白的细胞系或已验证的一抗/二抗组合进行染色。预期结果应为清晰的、与预期定位一致的强特异性荧光信号。
8.2 设立阴性对照
一抗阴性对照:在实验组细胞中,用同种属同型的无关IgG或仅用封闭液替代特异性一抗,其他步骤完全相同。预期结果应为无目标蛋白的特异性荧光信号,仅有微弱的非特异性背景或DAPI核信号。 二抗阴性对照:在实验组细胞中,省略一抗孵育步骤,仅用封闭液孵育后直接进行二抗孵育。预期结果应为无任何荧光信号。 空白对照:细胞不经过任何一抗和二抗处理,仅进行固定、透化、封闭、DAPI染色和封片。用于评估细胞自身自发荧光及封片液背景。预期结果应仅见DAPI蓝色核荧光。
注意事项
1 步骤
9.1 安全与操作要点
操作浓硫酸、多聚甲醛等危险化学品时,必须在通风橱内进行,并穿戴实验服、手套、护目镜。废液按规定分类收集。 从二抗孵育开始,所有步骤均需严格避光操作。封片须使用抗荧光淬灭封片液,制片后4°C避光保存。 洗涤过程动作须轻柔,液流不得直接冲击细胞面。使用PBST可有效降低背景,但比PBS更容易导致细胞脱落。 一抗/二抗稀释比例需通过预实验优化。孵育时确保液体完全覆盖样本,防止干燥。 每次实验必须设立至少一种阴性对照,以正确判读结果。
常见问题排查
1 步骤
10.1 故障排查表
| 问题现象 | 可能原因 | 解决方案 |
| 高背景荧光 | 1. 封闭不充分 2. 抗体浓度过高 3. 洗涤不彻底 4. 样本干燥 5. 二抗非特异性结合 | 1. 延长封闭时间至2h 2. 进行抗体滴定优化 3. 增加洗涤次数至5次 4. 保持湿润环境 5. 更换二抗品牌或使用同源血清 |
| 信号弱或无信号 | 1. 抗体失效 2. 抗原被破坏 3. 二抗不匹配 4. 光源/滤片问题 5. 靶蛋白低表达 | 1. 验证抗体效价,提高浓度 2. 尝试甲醇固定或Saponin透化 3. 核对种属匹配性 4. 检查显微镜系统 5. WB验证或使用信号放大 |
| 细胞形态不佳/脱落 | 1. 细胞状态差 2. 透化过度 3. 洗涤冲击力过强 4. 固定不充分 | 1. 使用对数期细胞,优化密度 2. 降低透化剂浓度或缩短时间 3. 沿器壁缓慢加液,低速摇床 4. 确保固定液新鲜充足 |
| 非特异性核染色 | 1. 抗体含抗核成分 2. 细胞死亡渗透增加 3. 二抗聚集 | 1. 更换一抗批次,使用纯化抗体 2. 使用健康细胞优化条件 3. 二抗离心>12000×g, 10min取上清 |
| 封片后有气泡 | 1. 封片液滴加过少 2. 盖玻片放置角度不对 | 1. 增加封片液用量 2. 一侧先接触,缓缓放下;轻推排出 |
来源
小白实验整理 · 官方发布
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